บทที่ 1 เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร

บทที่ 1 เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร

 
 
1.1ความหมายของเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร
ปัจจุบันเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารมีบทยาทมาก เช่น มีการใช้คอมพิวเตอร์ในการทำงาน ใช้อินเตอร์เน็ตเพื่อสืบค้นข้อมูล หรือรับขส่งข้อมูลระหว่างกัน ตลอดใช่โทรศัพท์เครื่องที่(mobile phone) หรือโทรศัพท์มือถือในการติดต่อสื่อสารองค์กรทั้งภาครัฐและเอกชนได้นำเทคโนโลยีสารสนเทศ และการสื่อสารเข้ามาใช้งานในทุกระดับชั้นขององค์กร
         คำว่า เทคโนโลยีสารสนเทศ ( Information Technology: IT )เรียกย่อว่า”ไอที”ประกอบด้วยคำว่า”เทคโนโลยี” และคำว่า”สารสนเทศ” นำมาร่วนกันเป็น”เทคโนโลยีสารสนเทศ” และคำว่าเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ( Information and Communication Technology: ICT ) หรือเรียกย่อว่า”ไอซีที”ประกอบด้วยคำที่มีความหมายดังนี้
           เทคโนโลยี่( Technology ) หมายถึง การนำความมรู้ด้านวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ในการพัฒนาเครื่องมือ เครื่องใช้ อุปกรณ์ วิธีการและกระบวนการ
           สารสนเทศ( Information ) หมายถึง ผลลัพธ์ที่เกดจากการนำข้อมูลมาผ่านกระบวนการต่างๆ อย่างมีระบบ
          เทคโนโลยีสารสนเทศ หมายถึง การนำความรู้ทางด้านวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้เพื่อสร้างหรือจัดการสารสนเทศอย่างเป็นระบบและรวดเร็ว โดยอาศัยเทคโนโลยีทางด้านคอมพิวเตอร์
เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ตามแผ่นแม่บท เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารประเทศไทย พ.ศ. 2545-2549 หมายถึง เทคโนโลยีเกี่ยวข้องกับข่าวสารข้อมูล และการสื่อสารนับตั้งแต่การสร้าง การนำมาวิเคราะห์หรือการประมวลผล
1.2 องค์ประกอบของระบบสารสนเทศ
          ระบบสารสนเทศ เป็นระบบที่ช่วยเสริมประสิทธิภาพการทำงานโดยใช่เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร ระบบสารสนเทศประกอบด้วย
            1.2.1 ฮาร์ดแวร์ ( hardware ) หมายถึง ตัวเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ เช่น คีย์บอร์ด ( keyboand ) เมาส์ ( mouse ) จอภาพ ( monitor ) เป็นต้น รวมทั้งอุปกรณ์สื่อสารสำหรับเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์เข้าเป็นเครือข่าย เช่น โมเ็ด็ม ( modem ) และ สายสัญญาณ
            1.2.2 ชอฟต์แวร์ ( soflware ) หมายถึง โปรแกรมหรือชุดคำสั่ง ( instruction ) ที่ใช่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ ชุดคำสั่งจะถูกแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ
             ซอฟต์แวร์ระบบ ( system software ) หมายถึงชุดคำสั่งที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ และทำหน้าที่เป็นตัวกลางระหว่างผู้ใช้กับคอมพิวเตอร์ ซอฟต์แวร์ระบบแบ่งออกเป็น
             1) ระบบปฏิบัติการ ( Operating System: OS ) เป็นซอฟต์แวร์ที่ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์และซอฟต์แวร์ทั้งหมดภายในคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างระบบปฏิบัติการ เช่น วินโดวส์( Windowns ) ลินุกซ์ ( Linux ) และ แมคโอเอส ( Mac OS )
            2) โปรแกรมอรรถประโยชน์ ( utilities program ) เป็นโปรแกรมที่ช่วยเสริมการทำงานของคอมพิวเตอร์ หรือช่วยเสริมการทำงานอื่นๆให้มีความสามารถใช่วานได้สะดวกและรวดเร็วยิ่งขึ้น
             3)โปรแกรมขับอุปกรณ์ หรือดีไวซ์ไดร์ฟเวอร์ ( device driver ) เป็นโปรแกรมที่ช่วยในการติดตั้งระบบเพื่อให้คอมพิวเตอรืสามารถติดต่อหรือใช่งานอุปกรณ์ต่างๆ
               4) โปรแกรมแปลภาษา เป็นโปรแกรมที่ทำหน้าที่แปลโปรแกรมที่เขียนขึ้นด้วยภาษาคอมพิวเตอร์ระดับสูงให้เป็นรหัสที่อยู่ในรูปแบบที่เครื่องคอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้ ดังรูปที่ 1.9 ตัวอย่างตัวแปลภาษา เช่น ตัวแปลภาษาจาวา ตัวแปลภาษาซี
              ซอฟต์แวร์ประยุกต์ (application software) หมายถึง ชุดคำสั่งที่เขียนขึ้นเพื่อให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานตามวัตถุประสงค์เฉพาะอย่าง ซอฟต์แวร์ประยุกต์อาจเขียนขึ้นโดยใช้โปรแกรม ภาษาคอมพิวเตอร์ เช่น เบสิก (Basic) ปาสคาล (Pascal) โคบอล (Cobol) ซี (C) ซีพลัสพลัส (C++) และจาวา (Java) ซอฟต์แวร์ประยุกต์แบ่งตามกลุ่มการใช้งานได้ดังตารางที่ 1.1
            1.2.3 ข้อมูล (data) ข้อมูลจะถูกรวบรวมและป้อนเข้าสู่เครื่องคอมพิวเตอร์โดยผ่านอุปกรณ์ของหน่วยรับเข้า เช่น คีย์บอร์ด เมาส์ และสแกนเนอร์ (scanner) ข้อมูลต้องมีโครงสร้างในการจัดเก็บที่เป็นระบบเพื่อการสืบค้นที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพ ข้อมูลจะถูกจัดเก็บอยู่ในหน่วยความจำ (memory unit) ก่อนที่จะถูกย้ายไปเก็บที่หน่วยเก็บข้อมูล (storage unit) เช่น ฮาร์ดดิสก์ และแผ่นซีดี (Compact Disc: CD)
             1.2.4 บุคลากร  (people)บุคลากรเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดของระบบสารสนเทศ ในที่นี้หมายถึงบุคลากรที่เป็นผู้ใช้ระบบสารสนเทศ ดังรูปที่ 1.11 บุคลากรที่เป็นผู้พัฒนาระบบสารสนเทศ จะต้องมีความรู้ความสามารถในการพัฒนาระบบสารสนเทศให้มีประสิทธิภาพให้สามารถทำงานได้ตามความต้องการของผู้ใช้ใช้ง่ายและสะดวก ส่วนผู้ใช้ต้องมีความรู้ ความเข้าใจ และมีความสามารถในการใช้งานระบบสารสนเทศและการสื่อสารต่างๆ ได้อย่างถูกต้องจึงจะเกิดสารสนเทศที่เป็นประโยชน์
             1.2.5 ขั้นตอนการปฏิบัติงาน (procedure) ระบบสารสนเทศต้องมีขั้นตอนการปฏิบัติงานที่เป็นลำดับขั้นชัดเจน เพื่อให้ผู้ใช้สามารถเข้าใจได้ง่าย และดำเนินงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งในสถานการณ์ปกติและสถานการณ์ฉุกเฉิน เช่น ขั้นตอนการบันทึกข้อมูล ขั้นตอนการทำสำเนาข้อมูล ขั้นตอนการปฏิบัติเมื่อข้อมูลได้รับความเสียหาย หรือเมื่อเครื่องคอมพิวเตอร์ และอุปกรณ์ต่างๆ เกิดการชำรุดเสียหาย ขั้นตอนต่างๆ เหล่านี้ควรได้รับการรวบรวมและจัดทำให้เป็นรูปเล่ม
1.3 ประโยชน์และตัวอย่างของการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร
             1.3.1 ด้านการศึกษา เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารถูกนำมาใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการบริหารด้านการบริหารด้านการศึกษา เช่น ระบบการลงทะเบียน และระบบการจัดตารางสอน นอกจากนี้ยังใช้เป็นเครื่องมือในการเพิ่มโอกาสทางด้านการศึกษาและเพิ่มประสิทธิภาพการเรียนการสอน
             1.3.2 ด้านการแพทย์และสาธารณสุข เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารถูกนำมาใช้เริ่มตั้งแต่การทำทะเบียนคนไข้ การรักษาพยาบาลทั่วไป ตลอดจนการวินิจฉัยและรักษาโรคต่างๆได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ นอกจากนี้ยังใช้ในห้องทดลอง การศึกษาและการวิจัยทางการแพทย์ งานศึกษาโมเลกุลสารเคมี สามารถค้นคว้าข้อมูลทางการแพทย์ รักษาคนไข้ด้วยระบบการรักษาทางไกลตลอดเวลาผ่านเครือข่ายการสื่อสาร เครื่องเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า อีเอ็มไอสแกนเนอร์ (EMI scanner) ถูกนำมาถ่ายภาพสมองมนุษย์เพื่อตรวจหาความผิดปกติในสมอง
             1.3.3 ด้านการเกษตรและอุตสาหกรรม เทตโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารถูกนำมาใช้ประโยชน์ในด้านเกษตรกรรม เช่น การจัดทำระบบข้อมูลเพื่อการเกษตรและพยากรณ์ผลผลิตด้านการเกษตร นอกจากนี้ยังช่วยพัฒนาความก้าวหน้าทางด้านอุตสาหกรรม การประดิษฐ์หุ่นยนต์เพื่อใช้ทำงานบ้าน และหุ่นยนต์เพื่องานอุตสาหกรรมที่ต้องเสี่ยงภัยและเป็นอันตรายต่อสุขภาพ เฃ่น โรงงานสารเคมี โรงผลิตและการจ่ายไฟฟ้า รวมถึงงานที่ต้องทำซ้ำๆ
            1.3.4 ด้านการเงินธนาคาร เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารถูกนำมาใช้ในด้านการเงินและการธนาคาร โดยใช้ช่วยด้านการบัญชี การฝากถอนเงิน โอนเงิน บริการสินเชื่อ และเปลี่ยนเงินตรา บริการข่าวสารธนาคาร การใช้คอมพิวเตอร์ด้านการเงินการธนาคารที่รู้จักและนิยมใช้กันทั่วไป เช่น บริการฝากถอนเงิน การโอนเงินแบบอิเล็กทรอนิกส์
             1.3.5 ด้านความมั่นคง มีการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารกันอย่างแพร่หลาย เช่น ใช้ในการควบคุมประสานงานวงจรสื่อสารทหาร การแปลรหัสลับในงานจารกรรมระหว่างประเทศ การส่งดาวเทียมและการคำนวณวิถีโคจรของจรวดไปสู่อวกาศ สำนักงานตำรวจแห่งชาติของประเทศไทยมีศูนย์ประมวลข่าวสาร มีระบบจัดทำทะเบียนปืน ทะเบียนประวัติอาชญากร ทำให้เกิดความสะดวกและรวดเร็วในการสืบค้นข้อมูลเพื่อการสืบสวนคดีต่างๆ
             1.3.6 ด้านการคมนาคม มีการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในส่วนที่เกี่ยวกับการเดินทาง เช่น การเดินทางโดยรถไฟ มีการเชื่อมโยงข้อมูลการจองที่นั่งไปยังทุกสถานี ทำให้สะดวกต่อผู้โดยสาร การเช็คอินของสายการบิน ได้จัดทำเครื่องมือที่สะดวกต่อลูกค้า ในรูปแบบของการเช็คอินด้วยตนเอง
               1.3.7 ด้านวิศวกรรมและสถาปัตยกรรม มีการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการออกแบบ หรือจำลองสภาววการณ์ต่างๆ เช่น การรับแรงสั่นสะเทือนของอาคารเมื่อเกิดแผ่นดิวไหว โดยการคำนวณและแสดงภาพสถานการณ์ใกล้เคียงความจริง
                 1.3.8 ด้านการพาณิชย์ องค์กรในภาคธุรกิจใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารในการบริหารจัดการ เพื่อช่วยเพิ่มความยืดหยุ่นให้กับองค์กรในการทำงาน ทำให้การประสานงานหรือการทำกิจกรรมต่างๆ ของแต่ละหน่วยงานในองค์กรหรือระหว่างองค์กรเป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น นอกจากนี้ยังสามารถใช้ปรับปรุงการให้บริการกับลูกค้าทั่วไป สิ่งเหล่านี้นับเป็นการสร้างโอกาสความได้เปรียบในการแข่งขันให้กับองค์กร
1.4 แนวโน้มการใช้งานเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร 
               1.4.1 ด้านอุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร เมื่อพิจารณาเครือข่ายการสื่อสารทั่วไปจากอดีตจนถึงปัจจุบัน เห็นได้ชัดว่ามนุษย์ใช้อุปกรณ์การสื่อสารแบบพกพามากขึ้นเรื่อยๆ เริ่มจากวิทยุเรียกตัว (pager) ซึ่งเป็นเครื่องรับข้อความ มาเป็นถึงโทรศัพท์เคลื่อนที่ อุปกรณ์สื่สารชนิดนี้ได้ถูกพัฒนาจนสามารถใช้งานด้านอื่นๆได้ นอกจากการพูดคุยธรรมดา โทรศัพท์เคลื่อนที่รุ่นใหม่สามารถใช้ถ่ายรูป ฟังเพลง ฟังวิทยุ ดูโทรทัศน์ บันทึกข้อมูงสั้นๆ บางรุ่นมีลักษณะเป็นเครื่องช่วยงานส่วนบุคคล (Personal Digital Assistant : PDA) ซึ่งสามารถเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตได้ อีกทั้งยังมีหน้าจอแบบสัมผัส ทำให้สะดวกต่อการใช้งานมากขึ้น บางรุ่นมีอุปกรณ์สไตลัส (stylus)
                1.4.2 ด้านระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ระบบเครื่องข่ายคอมพิวเตอร์ในอดีตมังเป็นระบบที่ใช้คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เชื่อมต่อตรงโดยจุดเดียว (stand alone) ต่อมามีการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันภายในองค์กร เพื่อทำให้สามารถใช้ข้อมูลร่วมกัน หรือใช้เครื่องพิมพ์ร่วมกัน จนเกิดเป็นระบบรับและให้บริการ หรือที่เรียกว่าระบบรับ-ให้บริการ (client-server system) โดยมีเครื่องให้บริการ (server) และเครื่องรับบริการ (client) การให้บริการบนเว็บก็นำหลักการของระบบรับ-ให้บริการมาใช้ช่วยให้การทำงานง่ายขึ้น สะดวก รวดเร็ว เพราะสามารถทำงานจากที่ใดก็ได้โดยผ่านระบบอินเตอร์เน็ต โดยมีเว็บเซอร์เวอร์ (web server) เป็นเครื่องให้บริการ
                 1.4.3 ด้านเทคโนโลยี ระบบทำงานอัตโนมัติที่สามารถตัดสินใจได้เองจะเข้ามาแทนที่มากขึ้น เช่น ระบบแนวนำเส้นทางจราจร ระบบจอดรถ ระบบตรวจหาตำแหน่งของวัตถุ ระบบควบคุมความปลอดภัยภายในอาคาร ระบบที่ทำงานอัตโนมัติเช่นนี้ อาจกลายเป็นระบบหลักในการดำเนินการของหน่วยงานต่่างๆ โดยเข้ามาแทนที่การทำงานของมนุษย์ มีการเชื่อมต่ออย่างกว้างขวางไปยังหน่วยงานที่เกี่ยวข้องมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
1.5 ความเปลี่ยนแปลงจากการใช้เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร 
           ความก้าวหน้าของอุปกรณ์เทคโนโลยีสารสรเทศและการสื่อสารเป็นไปอย่างรวดเร็ว เพื่อนสนองความต้องการด้านต่างๆ ของผู้ใช้ปัจจุบันซึ่งมีจำนวนผู้ใช้งานเทคโนโลยีสารสรเทศและการสื่อสารทั่วโลกประมาณพันล้านคน และเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทุกปี ผู้ใช้สามารถใช้งานอุปกรณ์ดังกล่าวได้ทุกที่ ทุกเวลา จึงทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงด้านต่างๆทั้งที่้เกิดประโยชน์และโทษ เช่น
           1. ด้านสังคม สภาพเสมือนจริง การใช้อินเตอร์เน็ตเชื่อมโยงการทำงานต่างๆ จนเกิดเป็นสังคมที่ติดต่อผ่านทางอินเตอร์เน็ต หรือที่รู้จักกีนว่า ไซเบอรฺ์สเปช (cyber space) ซึ่งมีกิจกรรมต่างๆ เช่นการพูด การชื้อสินค้า และบริการ การทำงานผ่านเครื่อข่ายคอมพิวเตอร์ทำให้เกิดสภาพที่เสมือนจริง (virtual) เช่น เกมส์เสมือนจริง ห้องเรียนเสมือนจริง ซึ่งทำให้ลดเวลาในการเดินทางและสามารถใช้งานได้ทุกที่ทุกเวลา
            2. ด้านเศรษกิจ เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารส่งผลให้เกิดสังคมโลกาภิวัตน์(globalization) เพราะสามารถชมข่าว ชมรายการโทรทัศนที่ส่งกระจายผ่านดาวเทียมของประเทศต่างๆ ได้ทั่วโลก สามารถรับรู้ข่าวสารได้ทันที ใช้อินเทอร์เน็ตในการติดต่อสื่อสารระหว่างกัน ระบบเศรษกิจซึ่งแต่เดิมมีขอบเขตจำกัดภายในประเทศ ก็กระจายเป็นเศรษญกิจโลก เกิดกระแสการหมุนเวียนแลกเปลี่ยนสินค้าและบริการอย่างรวดเร็วและกว้างขวาง ระบบเศรษฐกิจของทุกประเทศในโลกจึงเชื่อมโยงและผูกพันกันมากขึ้น
             3. ด้านสิ่งแวดล้อม เทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร มีประโยชน์ในด้านธรรมชาติและและสิ่งแวดล้อม เช่น ระบบป้องกันการกัดเซาะชายฝั่ง โดยใช้ภาพถ่ายดาวเทียม หรือภาพถ่ายทางอากาศ ร่วมกับการจัดเก็บรักษาข้อมูลระดับน้ำทะเล ความสูงของคลื่นจากระบบเรดาร์ เป็นการศึกษาเพื่อหาสาเหตุ และนำข้อมูลมาวางแผนและสร้างระบบเพื่อป้องกันการกัดเซาะชายฝั่งแต่ละแห่งได้อย่างเหมาะสม
1.6 ตัวอย่างอาชีพทางด้านเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร
         ตลาดแรงงานต้องการผู้ที่มีความรู้ความเข้าใจงานเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสารอย่างแท้จริง ซึ่งงานด้านนี้จะรวมถึง งานด้านการออกแบบโปรแกรมต่างๆ โปรแกรมใช้งานบนเว็บ งานด้านการเขียนโปรแกรมภาษาคอมพิวเตอร์ งานด้านฐานข้อมูล งานด้านระบบเครือข่ายทั้งในและนอกองค์กร รวมถึงการรักษาความมั่นคงปลอดภัยในระบบคอมพิวเตอร์บนเครือข่าย ดังนั้นองค์กรจึงมีความต้องการบุคลากรที่มีความรู้ ความสามารถในการบริหารจัดการ และพัฒนาซอฟต์แวร์ เพื่อใช้งานด้านต่างๆขององค์กร ตัวอย่างอาชีพด้านเทคโลโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร เช่น
          1. นักเขียนโปรมแกรมหรือโปรแกรมเมอร์ (programmer)
ทำหน้าที่ในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์เพื่อใช้ในงานด้านต่างๆ เช่น โปรมแกรมเกี่ยวกับการซื้อขายสินค้า โปรแกรมที่ใช้กับงานด้านบัญชี หรือโปรแกรมที่ใช้กับระบบงานขนาดใหญ่ขององค์กร
           2. นักวิเคราะห์ระบบ (system analyst)
ทำหน้าที่ในการศึกษาวิเคราะห์และพัฒนาระบบสารสนเทศ นักวิเคราะห์ระบบจะทำการวิเคราะห์ระบบงานและออกแบบระบบสารสนเทศให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้งาน ซึ่งอาจรวมถึงงานด้านการออกแบบฐานข้อมูลด้วย
            3. ผู้ดูแลและบริหารฐานข้อมูล (database administrator)
ทำหน้าที่บริหารและจัดการฐานข้อมูล (database) รวมถึงการออกแบบ บำรุงรักษาข้อมูล และการดูแลระบบความปลอดภัยของฐานข้อมูล เช่น การกำหนดบัญชีผู้ใช้ การกำหนดสิทธิ์ผู้ใช้
            4. ผู้ดูแลและบริหารระบบ(system administrator)
ทำหน้าที่บริหารและจัดการระบบคอมพิวเตอร์ในองค์กร โดยดูแลการติดตั้งและบำรุงรักษาระบบปฎิบัติการ การติดตั้งฮาร์ดแวร์ สร้าง ออกแบบและบำรุงรักษาบัญชีผู้ใช้ สำหรับองค์กรขนาดเล็กเจ้าหน้าที่ความคุมระบบอาจต้องดูแลและบริหารระบบเครือข่ายด้วย
              5. ผู้ดูแลและบริหารระบบเครือข่าย (network administrator)
ทำหน้าที่บริหารและจัดการออกแบบระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ และดูแลรักษาความปลอดภัยของระบบเครือข่ายขององค์กร เช่น ตรวจสอบการใช้งานเครือข่ายของพนักงานและติดตั้งโปรแกรมป้องกันผู้บุกรุกเครือข่าย
               6. ผู้พัฒนาและบริหารระบบเว็บไซต์ (webmaster)
ทำหน้าที่ออกแบบพัฒนา ปรับปรุงและบำรุงรักษาเว็บไซต์ให้มีความทันสมัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้องมีการปรับปรุงข้อมูลให้เป็นปัจจุบันอยู่เสมอ
               7. เจ้าหน้าที่เทคนิค (technician)
ทำหน้าที่ซ่อมบำรุงรักษาเครื่องคอมพิวเตอร์ ติดตั้งโปรแกรม หรือติดตั้งฮาร์ดแวร์ต่างๆและแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดจากการใช้อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ในองค์กร
            8. นักเขียนเกม (game maker)
ทำหน้าที่เขียนหรือพัฒนาโปรแกรมเกมคอมพิวเตอร์ในปัจจุบันนี้การเขียนโปรมแกรมคอมพิวเตอร์เป็นอาชีพได้รับความนิยมอย่างสูงในประเทศไทย

บทที่ 2 ข้อมูล สารสนเทศและความรู้

บทที่ 2 (2.1 ข้อมูล สารสนเทศ และความรู้)

ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีสารสนเทศในปัจจุบัน  ทำให้แต่ละวันมีการผลิตข้อมูลขึ้นมาจำนวนมาก ข้อมูลบางส่วนจะถูกนำมาประมวลผลเพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในด้านต่างๆ  ตัวอย่าง เช่น ข้อมูลจากเว็บไซค์ที่มีจำนวนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในแต่ละวัน ซึ่งสามารถใช้ประโยชน์จากข้อมูลเหล่านี้ได้เพียงค้นหาข้อความ รูปภาพ หรือวีดิทัศน์ ที่ตรงกับความสนใจเท่านั้น แต่ไม่สามารถนำข้อมูลเหล่านี้มาประมวลผลและแสดงความรู้ที่แฝงอยู่ได้อย่างมีประสิทธิผล ข้อมูล (Data) คือ สิ่งที่ใช้อธิบายคุณลักษณะของวัตถุ เหตุการณ์ กิจกรรม โดยบันทึก จากการสังเกต การทดลอง หรือการสำรวจด้วยการแทนรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง เช่น บันทึกไว้เป็นตัวเลข ข้อความ รูปภาพ และสัญลักษณ์


ตัวอย่างข้อมูลที่พบเห็นในชีวิตประจำวัน

สารสนเทศ (Information) คือ ผลลัพธ์ที่ได้จากการนำข้อมูลมาประมวลผล เพื่อให้ได้สิ่งที่เป็นประโยชน์ในการนำไปใช้งานมากขึ้น เช่น ส่วนสูงของนักเรียนหญิงและนักเรียนชายแต้่ละึคนในชั้นเรียนเป็นข้อมูล จะสามารถสร้างสารสนเทศจากข้อมูลเหล่านี้ได้หลายแบบ เพื่อนำไปใช้ในจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น การนำข้อมูลเหล่านี้ไปเรียบเรียงตามลำดับจากมากไปหาน้อย หรือ การหาค่าเฉลี่ยของส่วนสูงของนักเรียน เพื่อให้นักเรียนได้เห็นความแตกต่างของข้อมูลและสารสนเทศอย่างชัดเจนมากขึ้น

ตัวอย่างข้อมูลส่วนสูงรายปีของนักเรียน

จากตัวอย่างข้างต้น จะเห็นได้ว่าการสร้างสารสนเทศ ซึ่งในที่นี้คือ ส่วนสูงเฉลี่ยของนักเรียนในชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1 จะสามารถถูกนำไปใช้เพื่อวิเคราะห์และตอบคำถามว่า ส่วนสูงของนักเรียนมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรตลอด 20 ปีที่ผ่านมา ซึ่งสารสนเทศเหล่านี้จะถูกนำไปใช้เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจอื่นๆ เช่น การตัดสินใจด้านโภชนาการ หรือการจัดหลักสูตรวิชาพลานามัย เพื่อให้เหมาะสมกับนักเรียนในปัจจุบัน

ข้อมูลเหล่านี้จะต้องถูกส่งเข้ากระบวนการต่างๆ ตามความเหมาะสม เพื่อเปลี่ยนให้ข้อมูลกลายเป็นสิ่งที่สามารถนำมาใช้เพื่อสนับสนุนการตัดสินใจต่างๆได้

ตัวอย่างการนำข้อมูลมาประมวลผลเพื่อประกอบการตัดสินใจ

ความรู้ (Knowledge)  เป็นคำที่มีความหมายกว้าง และใช้กันโดยทั่วไป ในด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์หรือวิศวกรรมคอมพิวเตอร์กล่าวถึงความรู้ไว้ในหลายแง่มุม แต่ความหมายในแง่มุมหนึ่งที่สอดคล้องกับข้อมูลและสารสนเทศ ความรู้ คือ สิ่งที่ประกอบด้วยข้อมูลและสารสนเทศที่ถูกจัดรูปแบบและประมวลผลเพื่อนำไปประยุกต์ใช้ในปัญหาที่ต้องการนำข้อมูลและสารสนเทศเหล่านี้ไปแก้ไข

นอกจากนี้ยังมีนิยามของความรู้อีกด้านหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับเรื่องของข้อมูลและสารสนเทศ คือ ความรู้ที่แฝงอยู่ในข้อมูล เป็นสิ่งที่สามารถสกัดจากสารสนเทศที่มีรูปแบบน่าสนใจ เป็นจริงสำหรับข้อมูลใหม่หรือข้อมูลที่ไม่เคยเห็นมาก่อน เป็นรูปแบบใหม่ที่มนุษย์ไม่เคยเห็นมาก่อน ซึ่งผลลัพธ์สุดท้ายจากการวิเคราะห์สารสนเทศจะได้เป็นความรู้ที่เป็นประโยชน์ต่อผู้ใช้ได้

เราเรียกกระบวนการที่สามารถสกัดความรู้จากข้อมูลที่ถูกเก็บวบรวมไว้เป็นอย่างดีในฐานข้อมูลว่าการค้นพบความรู้ในฐานข้อมูล (knowledge discovery in databases) 

กระบวนการค้นพบความรู้ในฐานข้อมูล

บทที่ 2 (2.2 การจัดการความรู้ (Knowledge management)

ในการบริหารองค์กร สิ่งหนึ่งที่เกิดขึ้นแต่ไม่สามารถประเมินคุณค่าเป็นตัวเงินได้ คือ ความรู้ที่ได้จากการปฎิบัติงาน เนื่องจากในการทำงาน การแก้ปัญหา การแสวงหาความรู้ การนำความรู้มาปรับใช้ จะต้องใช้ความรู้และทักษะเฉพาะอย่าง เพื่อทำงานให้ลุล่วงไปได้ ซึ่งการจะทำให้พนักงานสามารถปฎิบัติงานได้อย่างราบรื่นนั้น จะต้องใช้การอบรมเพื่อสร้างความรู้รวมถึงสร้างทักษะให้กับพนักงาน ซึ่งความรู้นั้นจัดเป็นทุนทางปัญญา (intellectual capital)

ตัวอย่างการจัดการความรู้ในองค์กร

บทที่ 2 (2.3 ลักษณะของข้อมูลที่ดี)

1. ความถูกต้องของข้อมูล เป็นลักษณะสำคัญยิ่งของข้อมูล ถ้าข้อมูลไม่ถูกต้องแล้ว เราจะไม่สามารถได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้องได้เลย ซึ่งประเด็นเป็นเรื่องสำคัญที่เกิดขึ้นโดนเฉพาะอย่างยิ่งกับข้อมูลที่มีขนาดใหญ่ และไม่มีการตรวจสอบ เช่น ช้อมูลในโลกอินเตอร์เน็ต ซึ่งจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบก่อนจะนำมาใช้เสมอ

ตัวอย่างภาพข้อมูลเสียงที่เก็บจากไมโครโฟน

2. ความสมบูรณ์ครบถ้วนในการนำไปใช้งาน ข้อมูลบางประเภทหากไม่ครบถ้วน จัดเป็นข้อมูลที่ด้อยคุณภาพได้เช่นกัน เช่น ข้อมูลประวัติคนไข้ หากไม่มีหมู่เลือดของคนไข้ จะไม่สามารถใช้ได้ในกรณีที่ผู้ร้องขอข้อมูลต้องการข้อมูลหมู่เลือดของคนไข้ หรือข้อมูลที่อยู่ของลูกค้า ที่กรอกผ่านแบบฟอร์ม ถ้ามีแต่ชื่อและนามสกุลโดยไม่มีข้อมูลบ้านเลขที่ ถนน แขวง/ตำบล เขต/อำเภอ หรือจังหวัด ข้อมูลเหล่านั้นก็ไม่สามารถนำมาใช้งานได้

ตัวอย่างหน้าจอของเว็บไซค์ที่ต้องป้อนข้อมูลสองครั้ง เพื่อป้องกันความผิดพลาด

3. ความถูกต้องตามเวลา ในบางกรณีข้อมูลผูกกันอยู่กับเงื่อนไขของเวลา ซึ่งถ้าผิดจากเงื่อนไขของเวลาไปแล้ว ข้อมูลนั้นอาจลดคุณภาพลงไป หรือแม้กระทั่งอาจไม่สามารถใช้ได้ เช่น ข้อมูลการใช้ยาของคนไข้ในโรงพยาบาล ในทางการแพทย์แล้ว ข้อมูลนี้จะต้องถูกใส่เข้าไปในฐานข้อมูลที่คนไข้ได้รับยา เพื่อให้แพทย์คนอื่นๆ ได้ทราบว่า คนไข้ได้รับยาชนิดนี้เข้าไปแล้ว แต่ข้อมูลเรื่องการให้ยาของคนไข้นี้ อาจไม่จำเป็นต้องได้รับการปรับทันทีสำหรับแผนกการเงินเพราะทางแผนกการเงินจะคิดเงินก็ต่อเมื่อญาติคนไข้มาตรวจสอบ หรือคนไข้กำลังจะออกจากโรงพยาบาล

ตัวอย่างข้อมูลการให้ยาคนไข้ในโรงพยาบาล

4. ความสอดคล้องกันของข้อมูล ในกรณีที่ข้อมูลมาจากหลายแหล่ง จะเกิดปัญหาขึ้นในเรื่องของความสอดคล้องกันของข้อมูล เช่น ในบริษัทแห่งหนึ่งซึ่งเก็บข้อมูลที่อยู่ของลูกค้า หากต้องการนำข้อมูลไปควบรวมกับบริษัทอีกแห่งหนึ่งซึ่งมีข้อมูลของลูกค้าอยู่เช่นกัน แต่ข้อมูลในการจัดส่งเอกสารของบริษัทแห่งแรก เป็นที่อยู่ของที่พักอาศัยของลูกค้า ในขณะที่ข้อมูลในบริษัทที่สองเป็นที่อยู่ของสถานที่ทำงานของลูกค้า ข้อมูลจากทั้งสองบริษัทเป็นข้อมูลที่ถูกต้อง สอดคล้องตามเวลาทั้งคู่ แต่ถ้าต้องการเก็บข้อมูลที่อยู่ของลูกค้าเพียงที่อยู่เดียว ก็จะเกิดปัญหาขึ้นได้

ตัวอย่างของการไม่สอดคล้องกันของข้อมูล

บทที่ 2 (2.4 การจัดเก็บข้อมูล)

เมื่อเห็นความสำคัญของข้อมูลแล้ว ทำอย่างไรจึงจะเก็บรักษาข้อมูลเหล่านั้นให้คงอยู่ รวมถึงทำให้สามารถประมวลผลข้อมูลนั้นได้อย่างรวดเร็วโดยมากแล้วจะรวมไว้ในระบบฐานข้อมูล ซึ่งนำมาใช้ในการจัดเก็บ การเข้าถึงและการประมวลผล ข้อดีในการนำฐานข้อมูลไปใช้ในองค์กรหรือหน่วยงาน เช่น

. การจัดเก็บอย่างมีประสิทธิภาพ  สามารถลดภาระการเก็บเอกสารที่เป็นกระดาษได้ รวมถึงการทำซ้ำเพื่อสำรองข้อมูล สามารถทำได้สะดวกและรวดเร็ว

. การตอบสนองต่อความต้องการได้อย่างรวดเร็ว เช่น ข้อมูลประวัติการบำรุงรักษารถยนต์และข้อมูลประวัติคนไข้ ผู้ใช้ที่ต้องการนำข้อมูลเหล่านี้ไปใช้งาน สามารถเข้าถึงระบบฐานข้อมูลและนำข้อมูลที่ต้องการไปใช้ได้

. การจำกัดสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูลให้แก่ผู้ใช้ในแต่ละระดับขององค์กร เช่น ผู้บริหารสามารถเข้าถึงข้อมูลของทุกหน่วยงานได้ แต่ผู้ใช้ทั่วไปในแผนกการเงิน ไม่สามารถเข้าถึงข้อมูลและประวัติของฝ่ายบุคคลได้ เป็นต้น

ข้อดีในการนำฐานข้อมูลไปใช้งานในองค์กร

2.4.1 ลำดับชั้นของข้อมูลในฐานข้อมูล  ก่อนที่จะกล่าวถึงลำดับขั้นตอนของข้อมูลในฐานข้อมูลสิ่งแรกที่ต้องกล่าวถึงก่อน คือ ลำดับขั้นตอนล่างสุดของการแทนข้อมูล นั่นคือ การแทนข้อมูลด้วยตัวเลขฐานสอง ซึ่งประกอบด้วยตัวเลขสองตัวคือ ’0′ และ ’1′ ในทางคอมพิวเตอร์ จะเรียกว่าตัวเลขฐานสองหนึ่งหลักนี้ว่า 1  บิต (bit) ซึ่งถือว่าเป็นหน่วยเล็กที่สุดของข้อมูล และหากนำบิตมาต่อกันจำนวน 8 บิต จะเรียกว่า 1 ไบต์ (byte)

ตัวอย่างการแทนข้อมูลทางคอมพิวเตอร์

1. เขตของข้อมูล (field) เมื่อนำข้อมูลระดับบิตมาเรียงต่อกันเพื่อแทนข้อมูลใดๆ ที่ต้องการเก็บในฐานข้อมูล เราจะจัดข้อมูลที่เป็นบิตนี้มารวมกันเพื่อแทนความหมายบางอย่าง หน่วยที่ย่อยที่สุดที่มีความหมายในฐานข้อมูลนี้เรียกว่า เขตข้อมูล โดยเขตข้อมูลอาจแทนข้อมูลดังตัวอย่างต่อไปนี้

. จำนวนเต็ม (integer) คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จะเก็บตัวเลขขนาด 32 บิต ซึ่งขนาดของตัวเลขนี้อาจเปลี่ยนแปลงไปตามเทคโนโลยีของเครื่องคอมพิวเตอร์ ตัวเลข 2 ฐานขนาด 32 บิต สามารถแทนตัวเลขจำนวนเต็มได้ แต่ถ้าเป็นเขตข้อมูลที่ระบุไว้ว่า เป็นตัวเลขจำนวนเต็มไม่ระบุเครื่องหมาย (unsigned integer) เท่านั้นจะสามารถแทนตัวเลขจำนวนเต็มได้

. จำนวนทศนิยม (decimal number) ในคอมพิวเตอร์ จะเก็บตัวเลขทศนิยม โดยใช้ระบบโฟลทพิงพอยต์ (floating point) ซึ่งการเก็บในลักษณะนี้ ไม่มีการกำหนดตำแหน่งตายตัวสำหรับตำแหน่งของจุด โดยทั่วไปการเก็บข้อมูลตัวเลขจะมีสองขนาด คือ 32 บิต อละ 64 บิต

. ข้อความ (text) ในการแทนข้อความนั้น จะต้องเปลี่ยนข้อความให้เป็นรหัสซึ่งในการแทนตัวอักขระแต่ละตัวเสียก่อน ตามมาตรฐานโดยทั่วไปจะใช้เป็นรหัสแอสกี (ASCII code) ซึ่งต่อมามีหารใช้รหัสแบบยูนิโคด (Unicode) ที่สามารถแทนภาษาได้หลายภาษามากกว่ารหัสแอสกี ความยาวของเขตข้อมูลประเภทนี้ ขึ้นอยู่กับตัวอักขระในข้อความ

. วันเวลา (date/time) ข้อมูลที่เป็นเวลา เช่น วันที่เริ่มใช้งาน วันลงทะเบียน และเวลาที่ซื้อสินค้า มีความแตกต่างจากข้อมูลประเภทอื่น ดังนั้นจึงต้องมีชนิดของข้อมูลเป็นวันเวลา เพื่อรองรับเขตของข้อมูลที่ต้องการเก็บข้อมูลเป็นวันเวลา

. ไฟล์ (file)  เขตข้อมูลบางประเภทใช้เก็บไฟล์รูปภาพหรือไฟล์อื่นๆ ซึ่งเขตของข้อมูลประเภทนี้จะเป็นเขตข้อมูลขนาดใหญ่ โดยปกติแล้วจะมีความยาวมากกว่าเขตข้อมูลประเภทอื่นๆ โดยเขตข้อมูลนี้จะเก็บข้อมูลในลักษณะเป็นบิตเรียงต่อกัน

ตัวอย่างการกำหนดชื่อและขนาดของเขตข้อมูล

2. ระเบียน (record) คือ กลุ่มของเขตข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กัน โดยเขตข้อมูลแต่ละส่วนอาจจะเป็นข้อมูลต่างชนิดกัน ระเบียนแต่ละระเบียนจะประกอบด้วยโครงสร้างเขตข้อมูลที่เหมือนกัน

ตัวอย่างระเบียน

3. ตาราง (table)  คือ กลุ่มของระเบียน ซึ่งเขตข้อมูลในแต่ละระเบียนจะเก็บข้อมูลที่มีความสัมพันธ์กัน ในตารางจะเก็บข้อมูลหลายๆระเบียน แต่ละระเบียนจะมีโครงสร้างเหมือนกันในตาราง นอกจากจะเก็บข้อมูลหลายระเบียนแล้ว ยังสามารถอ้างถึงระเบียนแต่ละระเบียนได้อีกด้วย

ตัวอย่างตารางข้อมูลนักเรียน

4. ฐานข้อมูล (database) เป็นที่รวมของตารางหลายๆ ตารางเข้าไว้ด้วยกัน ตารางแต่ละตารางจะมีความสัมพันธ์กันโดยใช้เขตของข้อมูลที่เก็บข้อมูลซึ่งเหมือนกันเป็นตัวเชื่อมโยงระหว่างกัน บางตารางอาจเป็นตารางที่เก็บข้อมูลไว้เฉพาะของตนเองโดยไม่เกี่ยวข้องกับตารางอืื่นๆ ในขณะที่บางตาราง แาจต้องเชื่อมโยงกับเขตข้อมูลของตารางอื่นๆ

ตัวอย่างฐานข้อมูลซึ่งส่วนหนึ่งใช้เก็บข้อมูลนักเรียน

บทที่ 2 ( 2.5 จริยธรรมในโลกของข้อมูล)

2.5.1 ความเป็นส่วนตัว เมื่อข้อมูลปรากฏอยู่ในโลกออนไลน์มากขึ้น ทำให้การรวบรวมข้อมูลการเข้าถึง การค้นหา และการแบ่งปั่นข้อมูลส่วนบุคคลเป็นเรื่องที่สามารถทำได้ง่ายและเร็วขึ้น ทำให้ข้อมูลบางประเภทที่มีความเป็นส่วนตัวสูง เช่น เลขประจำตัวประชาชน วันเดือนปีเกิด หมายเลขโทรศัพท์มือถือ ข้อมูลประวัติการรักษา อาจรั่วไหลไปสู่สาธารณะได้ บางครั้งข้อมูลส่วนตัวเหล่านี้อาจถูกนำไปใช้โดยผิดวัตถุประสงค์ของเจ้าของข้อมูล เช่น ข้อมูลหมายเลขโทรศัพท์มือถือซึ่งถูกเก็บไว้โดยสถานพยาบาล อาจรั่วไหลไปสู่บริษัทที่มีการประชาสัมพันธ์การขายผ่านโทรศัพท์มือถืออาจทำให้เจ้าของหมายเลขโทรศัพท์นั้น ถูกรบกวนโดยไม่ได้ตั้งใจ

2.5.2 สิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูล เพื่อเป็นการรักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูล ในการเก็บข้อมูลในฐานข้อมูลจะมีการกำหนดสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูลของผู้ใช้แต่ละกลุ่ม โดยระบบจะอนุญาตให้ผู้ใช้คนหนึ่งเข้าถึงข้อมูลต้องมีการตรวจสอบว่า จะเข้าถึงข้อมูลใดได้บ้าง หรือไม่มีสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูลใดบ้าง ตัวอย่างเช่น พนักงานแผนกการเงินซึ่งสามารถเข้าถึงข้อมูลเงินเดือน ไม่ควรได้สิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูลประวัติส่วนตัวของพนักงานทั่วไปได้ เป็นต้น

 หากการเข้าใช้ระบบเพื่อเข้าถึงข้อมูลเป็นส่วนหนึ่งของเรื่องสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูล ดังนั้น สิทธ์ในการเข้าใช้ระบบก็จะจัดอยู่ในเกณฑ์ข้อนี้ด้วย โดยปกติแล้วการเข้าถึงระบบใดๆ นั้น ผู้ใช้จะต้องได้รับการอนุญาตจากผู้ดูแลระบบ (system administrator) ซึ่งมีหน้าที่คอยดูแล บำรุงรักษาระบบให้สามารถทำงานได้เป็นปกติ การเข้าถุงข้อมูลโดยไม่ได้รับอนุญาต มีความผิดตามพระราชบัญญัติว่าด้วยการกระทำความผิดเกี่ยวกับคอมพิวเตอร์ พ.ศ.2550 ซึ่งมีผลบังคับใช้ตั้งแต่เดือนกรกฎาคม พ.ศ.2550 เป็นต้นมา มีความผิดที่เกี่ยวข้องกับเรื่องของสิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูลหลายข้อ ตัวอย่างเช่น
 มาตรา 5ผู้ใดเข้าถึงโดยมิชอบซึ่งระบบคอมพิวเตอร์ที่มีมาตรการป้องกันการเข้าถึงโดยเฉพาะและมาตรการนั้นมิได้มีไว้สำหรับตนต้องระวางโทษจำคุกไม่เกินหกเดือน หรือปรับไม่เกินหนึ่งหมื่นบาท หรือทั้งจำทั้งปรับ 

 มาตรา 7 ผู้ใดเข้าถึงโดยมิชอบซึ่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ที่มีมาตรการป้องกันการเข้าถึงโดยเฉพาะและมาตรการนั้นมิได้มีไว้สำหรับตน ต้องระวางโทษจำคุกไม่เกินสองปีหรือปรับไม่เกินสี่หมื่นบาทหรือทั้งจำทั้งปรับ นอกจากนี้ยังมีการระบุความผิดที่เกี่ยวข้องกับการดักรับข้อมูลซึ่งเดินทางอยู่ในระบบเครือขายโดยการดักรับนี้ไม่ได้รับอนุญาต ก็มีความผิดเช่นกัน
มาตรา 8 ผู้ใดกระทำด้วยประการใดโดยมิชอบด้วยวิธีการทางอิเล็กทรอนิกส์เพื่อดักรับไว้ซึ่งข้อมูลคอมพิวเตอร์ของผู้อื่นที่อยู่ระหว่างการส่งในระบบคอมพิวเตอร์ และข้อมูลคอมพิวเตอร์นั้นมิได้มีไว้เพื่อประโยชน์สาธารณะหรือเพื่อให้บุคคลทั่วไปใช้ประโยชน์ได้ต้องระวางโทษจำคุกไม่เกินสามปี หรือปรับไม่เกินหกหมื่นบาท หรือทั้งจำทั้งปรับ
2.5.3 ทรัพย์สินทางปัญญา  ในกระบวนการผลิตโปรแกรม ระบบปฏิบัติการ รูปภาพ เพลง หรือหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ จำเป็นต้องใช้ต้นทุนสูง และใช้เวลาในการผลิตยาวนาน แต่เมื่อสิ่งเหล่านี้ปรากฏอยู่ในรูปแบบของข้อมูลดิจิทัล ผู้ใช้คนอื่นๆ สามารถทำซ้ำและนำไปใช้โดยไม่ได้จ่ายเงินให้กับผู้ผลิต ก่อให้เกิดความเสียหายทางธุรกิจกับเจ้าของข้อมูล ผู้ใช้จึงต้องพิจารณาขอบเขตของสิทธิ์ที่ตนเองได้รับในข้อมูลดังกล่าว และเป็นการสมควรหรือไม่ที่จะดาวน์โหลดและแจกจ่ายข้อมูลดิจิทัลเหล่านั้น

 

บทที่ 3 คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

บทที่ 3

คอมพิวเตอร์ส่วนบุคล
3.1  องค์ประกอบของคอมพิวเตอร์
  คอมพิวเตอร์   เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์และไอทีต่างๆมากมาย    คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐาน 5 หน่วย  ได้แก่   หน่วยรับเข้า  หน่วยประมวลผลกลาง  หน่วยความจำ หน่วยส่งออก  และหน่วยเก็บข้อมูล
3.2  หลักการทำงานของคอมพิวเตอร์
       การทำงานของคอมพิวเตอร์จะเริ่มจากผู้ใช้ป้อนข้อมูลผ่านทางอุปกรณ์ของหน่วยรับเข้า แล้วส่งต่อไปยังหน่วยประมวลผลกลาง  เพื่อประมวลผลตามคำสั่ง   ในระหว่างการประมวลผล  หากมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลไปจักเก็บในหน่วยความจำ   ข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งไปยังแรม  ซึ่งทำหน้าที่เก็บข้อมูลจากการประมวลผลเป็นการชั่วคราวขณะเดียวกัน  อาจมีคำสั่งให้นำผลลัพธ์จากการประมวลผลดังกล่าวไปแสดงผลผ่านทางอุปกรณ์ของหน่วยส่งออก
        3.2.1  ซีพียู  และการประมวลผลข้อมูล
                 ซีพียู  (Central  Processing Unit : CPU)  มีลักษณะเป็นชิป  ซึ่งชิปดังกล่าวเป็นสารกึ่งตัวนำขนาดเล็ก  ภายในบรรจุวงจรอิเล้กทรอนิกต่างๆไว้มากมาย
               หน่วยควบคุม  (control  unit ) เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ประสานงาน  และควบคุมการทำงานของคอมพิวเตอร์
               หน่วยคำนวณและตรรกะ  หรือเอแอลยู  (Arithmetic-Logic Unit : ALU)  เป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ใหการคำนวรต่างๆทางคณิตศาสตร์  และเปรียบเทียวทางตรรกะ  เพื่อทำการตัดสินใจ  การทำงานของเอแอลยู จะรับข้อมูลจากหน่วยความจำมาไว้ในที่เก็บชั่วคราวของเอแอลยูที่ เรียกว่า  เรจิสเติอร์
       3.2.2  หน่วยความจำ  และการจักเก็บข้อมูล
              หน่วยความจำ    เป็นส่วนประกอบที่สำคัญบนเมนบอร์ดที่ทำหน้าที่รวมกับซีพียูโดยตรง    แบ่งออกเป็น 2 ชนิด  คือ   1.หน่วยความจำแบบไม่สามารถลบเลือนได้
-          รอม  เป็นหน่วยความจำแบบอ่านได้อย่างเดียวไม่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
-          หน่วยความจำแบบแฟลช  เป็นหน่วยความจำที่สามารถลบและเขียนข้อมูลใหม่ได้
       2.    หน่วยความจำแบบลบเลือนได้  เป็นหน่วยความจำที่ต้องใช้กระแสไฟฟ้าหล่อเลี้ยงเพื่อที่จะเก็บข้อมูล
      -     แรม  สามารถแบ่งออกเป็น   2  ประเภท  คือ
      1  สแตติกแรม
      2   ไดนามิกแรม
 3.2.3    ระบบบัสกับการทำงานรวมกันของคอมพิวเตอร์   และอุปกรณ์ต่างๆ 
         ในเครื่องคอมพิวเตอร์นั้น  มีเมนบอร์ดที่สามารถติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ  เช่น  ซีพียู  โดยการส่งข้อมูลและคำสั้งระหว่างอุปกรณ์   จะอยู่ในรูปของสัญญาณไฟฟ้าที่ถูกส่งผ่านระบบส่งถ่ายข้อมูลที่เรียกว่า  บัส
          การทำงานของเครื่องคอมพิวเตอรืนั้นจะต้องพิจารณาถึงประสิทธิภาพโดยรวมของอุปกรณ์ทั้งหมดที่ประกอบกันอยู่ ความเร็วของคอมพิวเตอร์จะพิจารณาได้จากความเร็วของซีพียูอย่างเดียวไม่ได้ต้องพิจารณาจากขนาดและความเร็วของบัสด้วย
  3.3   การเลือกซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์ให้เหมาะสมกับงาน
          การเลือกซื้อคอมพิวเตอร์มาใช้งานทำได้ง่าย    มีให้เลือกหลายรุ่นตามร้านค้าทั่วไป  แต่ผู้ใช้งานควรพิจารณาว่าจะนำคอมพิวเตอร์มาใช้เพื่อทำงานด้านใด   เนื่องจากเครื่องคอมพิวเตอร์มีทั้งแบบที่ใช้ได้กับงานทุกประเภท   หรือใช้เฉพาะด้าน
3.4   การเลือกซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์
   สำหรับผู้เลือกใช้คอมพิวเตอร์   ไม่ควรซื้ออุปกรณ์มาประกอบเครื่องคอมพิวเตอร์เอง    ควรเลือกเครื่องคอมพิวเตอร์ที่จัดขายเป็นชุดไว้แล้ว   และเลือกซื้อจากบริษัทที่เชื่อถือได้
       3.4.1 ซีพียู  เป็นอุปกรณ์ที่มีความสำคัญที่สุดและเป็นปัจจัยแรกในการพิจารณาเมื่อคิดที่จะซื้อหรือประกอบคอมพิวเตอร์  ซีพียู   ทำหน้าที่ในการประมวลผลข้อมูลของเครื่องคอมพิวเตอรือีกด้วย

 ปัจจัยในการพิจารณาเลือกซื้อซีพียู
1.               บริษัทผู้ผลิต
2.              ความเร็วของซีพียู
3.              หน่วยความจำแคช
4.              ความเร็วบัส

3.4.2   เมนบอร์ด   ( mainboard )  หรืออาจเรียกว่า  มาเธอร์บอร์ด   หรือ  โมโบ   เป็นแผนวงจรหลักของคอมพิวเตอร์   โดยทั่วไปการระบุลักษณะของเมนบอร์ดในชุดคอมพิวเตอร์สำเร็จ   อาจระบุเฉพาะชนิด  และสล็อต 

3.4.3  แรม   ในการเลือกซื้อแรมเพื่อนำมาใช้งานกับพีซี   มักจะเป็นแรมชนิด ดีดีอาร์ เอสดีแรม  สิ่งที่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ทั่วไปควรให้ความสำคัญในระดับต่อมา คือ   ขนาดความจุ  และความเร็ว  ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องนำมาพิจารณาด้วย
ปัจจัยในการพิจารณาเลือกซื้อแรม
1.              ประเภทของแรม
2.              ความจุ
3.              ความเร็วของแรม

3.4.4  ฮาร์ดดิสก์  (hard  disk )  เป็นอุปกรณ์ในการเก็บข้อมูล  การพิจารณาเลือกซื้อฮาร์ดดิสก์ก็ขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่างด้วยกัน   เช่น    การเชื่อมต่อ  ความจุของข้อมูล   ซึ่งสิ่งเหล่านี้จะทำให้ฮาร์ดดิสก์มีราคาที่แตกต่างกัน
ปัจจัยการพิจารณาเลือกซื้อฮาร์ดดิสก์
1.              การเชื่อมต่อ
2.              ความจุข้อมูล
3.              ความเร็วรอบ
3.4.5                        การ์ดแสดงผล   ทำหน้าที่แปลงข้อมูลดิจิทัลมาเป็นสัญญาณที่ส่งไปที่จอภาพการ์ดแสดงผลอาจอยู่ในรูปแบบการ์ดหรือาจติดตั้งมาบนเมนบอร์ดแล้ว
ปัจจัยในการเลือกซื้อการ์ดแสดงผล
1.              ชิปประมวลผลกราฟิก  หรือจีพียู
2.              การเชื่อมต่อ มี  2  แบบ   คยือ  แบบใช้กับบัส  และบัส AGP
3.              ความจุของหน่วยความจำบนการ์ด

3.4.6  ออปติคัลดิสก์ไดร์ฟ    เป็นอุปกรณ์มาตรฐานที่พีซีทุกเครื่องควรมี   เนื่องจากซีดี/ดีวีดีไดร์ฟมีราคาถูกลงมาก นอกจากนี้สื่อที่ใช้เก็บบันทึก  เช่น  แผ่นซีดี  มีความจุสูงและมีราคาถูก
การพิจารณาซื้อออปติคัลดิสก์ไดร์ฟ
1.              ซีดีไดร์ฟ    ใช้อ่านข้อมูลจากแผ่นวีดีได้อย่างเดียว
2.              ดีวีดีไดร์ฟ    ใช้อ่านข้อมูลได้ทั้งแผ่นซีดี  และแผ่นดีวีดี  แตไม่สามารถเขียนหรือบันทึกข้อมูลลงบนแผ่นซีดีหรือแผ่นดีวีดีได้
3.              ซีดีอาร์ดับบลิวไดร์ฟ   สามารถอ่านและเขียนข้อมูลลงบนแผ่นซีดีได้   มีการระบุค่าความเร็ว
4.              คอมโบไดร์ฟ   สามารถอ่านและเขียนข้อมูลลงบนแผ่นซีดี   และอ่านข้อมูลจากแผ่นดีวีดี   มีการระบุค่าความเร็ว
5.              ดีวีดีอาร์ดับบลิวไดร์ฟ   สามารถอ่านและเขียนข้อมูลได้ทั้งแผ่นซีดี   และแผ่นดีวีดี   มีการระบุค่าความเร็ว

3.4.7  เคส   (case) ทำหน้าที่เป็นโครงยึดให้กับอุปกรณ์ภาญในต่างๆที่ประกอบกันเป็นเครื่องคอมพิวเตอร์ที่เมนบอร์ด   ฮาร์ดดิสก์  แหล่งจ่ายไฟ  เป็นต้น  นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ในการป้องกัความเสียหายที่จะเกิดกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ภายในเคส 
หลักในการพิจารณาเลือกซื้อเคส  เช่น
1.              มีช่องระบายอากาศและระบบระบายความร้อน
2.              มีพื้นที่หรือช่องที่จะเพิ่มอุปกรณ์ได้
3.              ลักษณะของเคส  เช่น  เคสในแนวนอน  ที่เรียกว่าเดสก์ท๊อป  และเคสในแนวตั้งที่เรียกว่า  เวเวอร์เคส 
4.              ในกรณีที่มีการใช้งานโดยทั่วไป   อาจเลือกใช้เคสที่มีแหล่งจ่ายไฟ  ติดตั้งมาให้สำเร็จแล้ว   แต่ถ้าต้องการติดตั้งอุปกรณ์ภายในหลายชิ้น   ควรพิจารณาเลือกแหล่งจ่ายไฟที่มีความสามารถสูงขึ้น

3.4.8 จอภาพ  ในปัจจุบันจอแอลซีดีเป็นที่นิยมมากเนื่องจากมีราคาถูก   ถนอมสายตา   ประหยัดพลังงาน  และใช้พื้นที่ในการจัดวางน้อย
ปัจจัยในการเลือกซื้อจอภาพ เช่น
1.              ความละเอียดของภาพ
2.              ขนาด
3.5  การรับประกันอุปกรณ์คอมพิวเตอร์
   อุปกรณ์คอมพิวเตอร์จะมีการรับประกันอายูการใช้งาน   อุปกรณ์แต่ละชนิดจะมีระยะเวลารับประกันต่างกัน     ดังนั้น   จึงควรระมัดระวังเมื่อเลือกซื้ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์ชนิดต่างๆ
3.6        ข้อแนะนำการดูแลและบำรุงรักษาเครื่องคอมพิวเตอร์เบื้องต้น
1.              ไม่ควรเปิดฝาเครื่องคอมพิวเตอร์โดยไม่จำเป็น
2.              ไม่ควรตั้งเครื่องคอมพิวเตอร์ไว้ในสถานที่ที่มีอุณหภูมิสูง
3.              ไม่ควรตั้งคอมพิวเตอร์ใกล้กับประตูและหน้าต่าง
4.              ไม่ควรวางจอคอมพิวเตอร์ใกล้กับสนามแม่เหล็ก
5.              ถ้าหากที่บ้านไฟตกหรือมีไฟกระชาก  ควรมีเครื่องสำรองไฟยูพีเอส
6.              ควรตั้งโหมดประหยัดพลังงานให้กับเครื่อง
7.              ไม่ควรวางของเหลวใกล้กับเครื่องคอมพิวเตอร์
8.              ไม่ควรปิดเครื่องโดยการกดสวิตช์ปิด
3.7        การแก้ไขปัญหาเบื้องต้นของพีซี
1.              เครื่องหยุดทำงานขณะใช้งานอยู่
สาเหตุ   แหล่งจ่ายไฟจ่ายกำลังไม่พอ
การแก้ไข   นำอุปกรณ์ที่ไม่จำเป็นที่ต่อพวงอยู่กับเครื่องคอมพิวเตอร์ออกไป
2.              เปิดเครื่องแล้วปรากฏข้อความว่า  “DISK  BOOT  FAILURE   ,  INSEERT  DISK SYSTEM  PRESS ENTER “
สาเหตุ  เครื่องบูตไม่พบฮาร์ดดิสก์
การแก้ไข   ตรวจสอบโปรแกรมไบออสว่า   บูตฮาร์ดดิสก์ในตำแหน่งที่ถูกต้องหรือไม่
3.              อ่านหรือเขียนแผ่นซีดี/ดีวีดีไม่ได้
สาเหตุ  หัวอ่านเลเซอร์ของไดร์ฟสกปรก
การแก้ไข   ให้ใช้แผ่นซีดีทำความสะอาด
4.              เครื่องรีสตาร์ตเองขณะใช้
สาเหตุ  ซีพียูมีความร้อนสูง
การแก้ไข  ตรวจสอบพัดลมของซีพียูว่าทำงานหรือไม่  สายที่ต่ออยู่แน่นหรือไม่

 

บทที่ 4 ระบบเครือข่ายและการสื่อสาร

4.1 บทบาทของการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์
การติดต่อสื่อสารข้อมูลสมัยใหม่นี้ มีรากฐานมาจากความพยายามในการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์กับคอมพิวเตอร์ โดยอาศัยระบบสื่อสารที่มีอยู่แล้ว เช่น โทรศัพท์ ดังนั้นการสื่อสารข้อมูลจึงอยู่ในขอบเขตที่จำกัด ต่อมาเมื่อมีการใช้คอมพิวเตอร์มากขึ้น ความต้องการในการติดต่อระหว่างคอมพิวเตอร์หลายเครื่องในเวลาเดียวกัน ที่เรียกว่า ระบบเครื่อข่าย (Network) ได้รับการพัฒนาให้ดีขึ้นเป็นลำดับ
ในตอนเริ่มต้นของยุคสื่อสาร เมื่อประมาณ พ.ศ. 2513-2515 ความต้องการใช้คอมพิวเตอร์ร่วมกันมีมากขึ้น แต่คอมพิวเตอร์ยังมีราคาสูงมาก เมื่อเทียบกับอุปกรณ์สื่อสารที่มีอยู่แล้วบางอย่าง การสื่อสารด้วยระบบเครือข่ายในระยะนั้นจึงเน้นการใช้คอมพิวเตอร์ที่ศูนย์คอมพิวเตอร์เป็นผู้ให้บริการแก่ผู้ใช้ปลายทางหลายคน เพื่อประหยัดค่าใช้จ่ายของระบบ
ต่อมาเมื่อถึงยุคสมัยของไมโครคอมพิวเตอร์ พบว่าขีดความสามารถในด้านความเร็วของการทำงานของเมนเฟรม มีความเร็วมากกว่า 10 เท่า เมื่อเทียบกับไมโครคอมพิวเตอร์ตัวที่ดีที่สุด แต่ราคาของเมนเฟรมแพงกว่าไมโครคอมพิวเตอร์หลายพันเท่า การใช้ไมโครคอมพิวเตอร์จึงแพร่หลายและกระจายออกไป การสื่อสารจึงกลายเป็นระบบเครือข่ายแบบกระจาย กล่าวคือ แทนที่จะออกแบบให้เครื่องคอมพิวเตอร์ปลายทางต่อกับเมนเฟรม ก็เปลี่ยนเป็นระบบเครือข่ายที่ใช้คอมพิวเตอร์ต่อกับเครื่องคอมพิวเตอร์แทน
ลักษณะของเครือข่ายจึงเริ่มจากจุดเล็ก ๆ อาจจะอยู่บนแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์เดียวกัน ขยายตัวใหญ่ขึ้นเป็นระบบที่ทำงานร่วมกันในห้องทำงาน ในตึก ระหว่างตึก ระหว่างสถาบัน ระหว่างเมือง ระหว่างประเทศ การจัดแบ่งรูปแบบของเครือข่ายคอมพิวเตอร์จึงแยกตามขนาดของเครือข่าย ดังตารางดังต่อไปนี้

ตาราง การแบ่งแยกลักษณะของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามระยะทางระหว่างโพรเซสเซอร์
ระยะทางระหว่าง
โพรเซสเซอร์
ลักษณะที่ตั้งของ
โพรเซสเซอร์
ชื่อเรียกเครือข่าย
0.1 เมตร แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เครื่องจักรชนิดดาต้าโฟลว์
1 เมตร  ระบบเดียวกัน มัลติโพรเซสเซอร์
10 เมตร ห้อง มัลติโพรเซสเซอร์
100 เมตร ตัวอาคาร เครือข่ายท้องถิ่น
1 กิโลเมตร หน่วยงานเดียวกัน เครือข่ายท้องถิ่น
10 กิโลเมตร เมือง เครือข่ายท้องถิ่น
100 กิโลเมตร ประเทศ เครือข่ายระยะไกล
1000 กิโลเมตร ระหว่างประเทศ เครือข่ายระยะไกล
10000 กิโลเมตร ระหว่างดวงดาว เครือข่ายระยะไกลมาก

ข้อมูลในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่เก็บในคอมพิวเตอร์สามารถส่งต่อ คัดลอก จัดพิมพ์ ทำสำเนาได้ง่าย เมื่อเทียบกับการคัดลอกด้วยมือซึ่งต้องใช้เวลามากและเสี่ยงต่อการทำข้อมูลผิดพลาดอีกด้วย วิธีการทางด้านการสื่อสารข้อมูล กำลังได้รับการนำมาประยุกต์ใช้ในระบบสำนักงานที่เรียกว่า ระบบสำนักงานอัตโนมัติ (office automation) ระบบดังกล่าวนี้มักเรียกย่อกันสั้น ๆ ว่าโอเอ (OA) เป็นระบบที่ใช้โปรแกรมคอมพิวเตอร์มาช่วยในการทำงานที่เกี่ยวกับเอกสารทั่วไป แล้วส่งไปยังหน่วยงานต่าง ๆ ได้ด้วยไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อโอนย้ายแลกเปลี่ยนข้อมูลที่เก็บรวบรวมไว้ระหว่างแผนก

บทบาทที่สำคัญอีกบทบาทหนึ่ง คือ การให้บริการข้อมูล หลายประเทศจัดให้มีฐานข้อมูลไว้บริการ เช่น ฐานข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อม ฐานข้อมูลงานวิจัย ฐานข้อมูลทางเศษรกิจ ฐานข้อมูลของสินค้าเครื่องอุปโภคบริโภค ในมหาวิทยาลัยอาจมีข้อมูลเกี่ยวกับหนังสือและตำราวิชาการ หากผู้ใช้ต้องการข้อมูลใดก็สามารถติดต่อมายังศูนย์บริการข้อมูลนั้น การติดต่อจะผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ทำให้การได้ข้อมูลเป็นไปอย่างรวดเร็ว

ความสำคัญของการสื่อสารข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จึงเป็นสิ่งที่ตระหนักกันอยู่เสมอ ลองพิจารณาถึงประโยชน์ของการสื่อสารข้อมูลต่อไปนี้

1) การจัดเก็บข้อมูลได้ง่ายและสื่อสารได้รวดเร็ว การจัดเก็บข้อมูลซึ่งอยู่ในรูปของสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ สามารถจัดเก็บไว้ในแผ่นบันทึกที่มีความหนาแน่นสูง แผ่นบันทึกแผ่นหนึ่งสามารถบันทึกข้อมูลได้มากกว่า 1 ล้านตัวอักษร สำหรับการสื่อสารข้อมูลนั้น ถ้าข้อมูลผ่านสายโทรศัพท์ได้ด้วยอัตรา 120 ตัวอักษรต่อวินาทีแล้ว จะส่งข้อมูล 200 หน้าได้ในเวลา 40 นาที โดยที่ไม่ต้องเสียเวลามานั่งป้อนข้อมูลเหล่านั้นซ้ำใหม่อีก

2) ความถูกต้องของข้อมูล โดยปกติมีการส่งข้อมูลด้วยสัญญาณทางอิเล็กทรอนิกส์จากจุดหนึ่งไปยังจุดอื่นด้วยระบบดิจิทัล วิธีการรับส่งนั้นจะมีการตรวจสอบสภาพของข้อมูลหากข้อมูลผิดพลาดก็จะมีการรับรู้และพยายามหาวิธีการแก้ไขให้ข้อมูลที่ได้รับมีความถูกต้อง โดยอาจให้ทำการส่งใหม่ หรือกรณีที่ผิดพลาดไม่มากนัก ฝ่ายผู้รับอาจใช้โปรแกรมของตนแก้ไขข้อมูลให้ถูกต้องได้

3) ความเร็วของการทำงาน โดยปกติสัญญาณของไฟฟ้าจะเดินทางด้วยความเร็วเท่าแสง ทำให้การใช้คอมพิวเตอร์ส่งข้อมูลจากซีกโลกหนึ่งไปยังอีกซีกโลกหนึ่งหรือค้นหาข้อมูลจากฐานข้อมูลขนาดใหญ่ สามารถทำได้รวดเร็ว ความรวดเร็วของระบบจะทำให้ผู้ใช้สะดวกสบายอย่างยิ่ง เช่น บริษัทสายการบินทุกแห่งสามารถทราบข้อมูลของทุกเที่ยวบินได้อย่างรวดเร็ว ทำให้การจองที่นั่งของสายการบินสามารถทำได้ทันที

4) ต้นทุนประหยัด การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ต่อเข้าหากันเป็นเครือข่ายเพื่อส่งหรือสำเนาข้อมูลทำให้ราคาต้นทุนของการใช้ข้อมูลไม่แพง เมื่อเทียบกับการจัดส่งแบบวิธีอื่น นักคอมพิวเตอร์บางคนสามารถส่งโปรแกรมให้กันและกันผ่านทางสายโทรศัพท์ได้

4.2 การสื่อสารข้อมูล
การสื่อสารข้อมูล (Data Communications) หมายถึง กระบวนการถ่ายโอนหรือแลกเปลี่ยนข้อมูลกันระหว่างผู้ส่งและผู้รับ โดยผ่านช่องทางสื่อสาร เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือคอมพิวเตอร์เป็นตัวกลางในการส่งข้อมูล เพื่อให้ผู้ส่งและผู้รับเกิดความเข้าใจซึ่งกันและกัน
เมื่อกล่าวถึงการติดต่อสื่อสาร ในอดีตอาจหมายถึงการพูดคุยกันของมนุษย์ซึ่งอาจเป็นการแสดงออกด้วยท่าทาง การใช้ภาษาพูดหรือผ่านทางตัวอักษร โดยเป็นการสื่อสารในระยะใกล้ๆ ต่อมา เมื่อ เทคโนโลยีก้าวหน้าได้มีการพัฒนาการสื่อสารเข้ากับการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทำให้สามารถสื่อสารได้ในระยะไกลขึ้นและสะดวกรวดเร็วมากขึ้น เช่น การใช้โทรเลข โทรศัพท์ โทรสาร อีกทั้งตัวอุปกรณ์ที่ใช้ในการสื่อสารเองก็ได้รับการพัฒนาความสามารถขึ้นมาเป็นลำดับ และเข้ามามีบทบาทในทุกวงการ ดังนั้น ในยุคสารสนเทศนี้ การสื่อสารข้อมูลจึงหมายถึงการแลกเปลี่ยนข้อมูลข่าวสารซึ่งอาจอยู่ในรูปของตัวอักษร ตัวเลข รูปภาพ เสียงหรือวิดีทัศน์ ระหว่างอุปกรณ์สื่อสาร โดยผ่านทางสื่อกลางในการสื่อสารซึ่งอาจเป็นสื่อกลางประเภทที่มีสายหรือไร้สายก็ได้ โดยปกติ องค์ประกอบหลักของระบบสื่อสารข้อมูลมีอยู่ 5 อย่าง ได้แก่

1. ข่าวสารหรือข้อมูล (message)
2. ผู้ส่ง (sender)
3. ผู้รับ (receiver)
4. สื่อกลาง (media)
5. โพรโทคอล (protocol

 1. ผู้ส่งข่าวสารหรือแหล่งกำเนิดข่าวสาร (source) อาจจะเป็นสัญญาณต่างๆ เช่นสัญญาณภาพ ข้อมูลและสียงเป็นต้น ในการติดต่อสื่อสารสมัยก่อนอาจจะใช้แสงไฟ ควันไฟ หรือท่าทางต่าง ๆ ก็นับว่าเป็นแหล่งกำเนิดข่าวสาร จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้เช่นกัน
2. ผู้รับข่าวสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสาร (sink) ซึ่งจะรับรู้จากสิ่งที่ผู้ส่งข่าวสาร หรือแหล่งกำเนิดข่าวสารส่งผ่านมาให้ตราบใด ที่การติดต่อสื่อสารบรรลุวัตถุประสงค์ ผู้รับสารหรือจุดหมายปลายทางของข่าวสารก็จะได้รับข่าวสารนั้น ๆ ถ้าผู้รับสารหรือ จุดหมายปลายทางไม่ได้รับข่าวสาร ก็แสดงว่าการสื่อสารนั้นไม่ประสบความสำเร็จ กล่าวคือไม่มีการสื่อสารเกิดขึ้นนั่นเอง
 3. ช่องสัญญาณ (channel) ในที่นี้อาจจะหมายถึงสื่อกลางหรือตัวกลางที่ข่าวสารเดินทางผ่าน อาจจะเป็นอากาศ สายนำสัญญาณต่าง ๆ หรือแม้กระทั่งของเหลว เช่น น้ำ น้ำมัน เป็นต้น เปรียบเสมือนเป็นสะพานที่จะให้ข่าวสารข้ามจากฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่ง
 4. การเข้ารหัส (encoding) เป็นการช่วยให้ผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารมีความเข้าใจตรงกันในการสื่อความหมาย จึงมีความจำเป็นต้องแปลงความหมายนี้ การเข้ารหัสจึงหมายถึงการแปลงข่าวสารให้อยู่ในรูปพลังงาน ที่พร้อมจะส่งไปในสื่อกลาง ทางผู้ส่งมีความเข้าใจต้องตรงกันระหว่าง ผู้ส่งและผู้รับ หรือมีรหัสเดียวกัน การสื่อสารจึงเกิดขึ้นได้
5. การถอดรหัส (decoding) หมายถึงการที่ผู้รับข่าวสารแปลงพลังงานจากสื่อกลางให้กลับไปอยู่ในรูปข่าวสารที่ส่งมาจากผู้ส่งข่าวสาร โดยมีความเข้าในหรือรหัสตรงกัน
 6. สัญญาณรบกวน (noise) เป็นสิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ มักจะลดทอนหรือรบกวนระบบ อาจจะเกิดขึ้นได้ทั้งทางด้านผู้ส่งข่าวสาร ผู้รับข่าวสาร และช่องสัญญาณ แต่ในการศึกษาขั้นพื้นฐานมักจะสมมติให้ทางด้านผู้ส่งข่าวสารและผู้รับข่าวสารไม่มีความผิดพลาด ตำแหน่งที่ใช้วิเคราะห์ มักจะเป็นที่ตัวกลางหรือช่องสัญญาณ เมื่อไรที่รวมสัญญาณรบกวนด้านผู้ส่งข่าวสารและด้านผู้รับข่าวสาร ในทางปฎิบัติมักจะใช้ วงจรกรอง (filter) กรองสัญญาณแต่ต้นทาง เพื่อให้การสื่อสารมีคุณภาพดียิ่งขึ้นแล้วค่อยดำเนินการ เช่น การเข้ารหัสแหล่ง

4.2.1การสื่อสาร-วิธีการถ่ายโอนข้อมูล1
1. การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนานการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน ทำได้โดยการส่งข้อมูลออกทีละ 1 ไบต์ หรือ 8 บิตจากอุปกรณ์ส่งไปยังอุปกรณ์รับ อุปกรณ์ตัวกลางระหว่างสองเครื่องจึงต้องมีช่องทางให้ข้อมูลเดินทางอย่างน้อย 8 ช่องทาง เพื่อให้กระแสไฟฟ้าผ่านโดยมากจะเป็นสายสัญญาณแบบขนาน ระยะทางของสายสัญญาณแบบขนานระหว่างสองเครื่องไม่ควรยาวเกิน 100 ฟุต เพราะอาจทำให้เกิดปัญหาสัญญาณสูญหายไปกับความต้านทานของสาย นอกจากนี้อาจมีปัญหาที่เกิดจากระดับไฟฟ้าสายดินที่จุดรับผิดไปจากจุดส่ง ทำให้เกิดการผิดพลาดในการรับสัญญาณทางฝ่ายรับ
นอกจากแกนหลักแล้วอาจจะมีทางเดินของสัญญาณควบคุมอื่น ๆ อีก เช่น บิตพาริตี ที่ใช้ในการตรวจสอบความผิดพลาดของการรับสัญญาณที่ปลายทางหรือสายที่ควบคุมการโต้ตอบ (hand-shake)

 2. การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมในการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ข้อมูลจะถูกส่งออกมาทีละบิต ระหว่างจุดส่งและจุดรับ การส่งข้อมูลแบบนี้จะช้ากว่าแบบขนาน การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมต้องการตัวกลางสำหรับการสื่อสารเพียงช่องเดียวหรือสายเพียงคู่เดียว ค่าใช้จ่ายจะถูกกว่าแบบขนานสำหรับการส่งระยะทางไกลๆ โดยเฉพาะเมื่อเรามีระบบการสื่อสารทางโทรศัพท์ไว้ใช้งานอยู่แล้ว ย่อมจะเป็นการประหยัดกว่าที่จะทำการติดต่อสื่อสารทีละ 8 ช่อง เพื่อการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนานการถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมจะเริ่มโดยข้อมูลจากจุดส่งจะถูกเปลี่ยนให้เป็นสัญญาณอนุกรมเสียก่อน แล้วคอยทยอยส่งออกทีละบิตไปยังจุดรับ และที่จุดรับจะต้องมีกลไกในการเปลี่ยนข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลที่ส่งมาทีละบิต ให้เป็นสัญญาณแบบขนานซึ่งลงตัวพอดี เช่น บิตที่ 1 ลงที่บัสข้อมูลเส้นที่ 1 ดังแสดงในรูป

4.2.2การสื่อสาร : วิธีการถ่ายโอน2

การติดต่อแบบอนุกรมอาจแบ่งตามรูปแบบการรับ-ส่งได้ 3 แบบ
1. การสื่อสารแบบทางเดียว (simplex: SPX) เป็นการสื่อสารแบบทางเดียว มีทิศทางการไหลของสัญญาณเป็นทิศทางเดียวกัน กล่าวคือ มีเพียงอุปกรณ์ตัวเดียวเท่านั้นที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูล อุปกรณ์ตัวอื่นทำหน้าที่รับข้อมูลอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น แป้นพิมพ์และจอภาพ หรือสวิตซ์และหลอดไฟ หรือการออกอากาศวิทยุ โทรทัศน์ ที่ผู้รับและผู้ส่งไม่สามารถโต้ตอบกันได้

 2. การสื่อสารแบบสองทางครึ่งอัตรา (half duplex: HDX) เป็นการสื่อสารแบบสองทาง แต่ส่งได้ทีละทาง โดยแต่ละสถานีทำหน้าที่ได้ทั้งรับและส่งข้อมูล เมื่ออุปกรณ์ใดทำหน้าที่เป็นผู้ส่ง อุปกรณ์ตัวอื่นจะทำหน้าเป็นผู้รับ ไม่สามารถส่งข้อมูลสวนทางกันได้ ตัวอย่างของการส่งสัญญาณแบบนี้เช่น วิทยุสื่อสารของหน่วยงานราชการ หรือตำรวจซึ่งต้องผลัดกันพูด เมื่อฝ่ายหนึ่งเป็นผู้พูดต้องกดปุ่มแล้วจึงพูดได้ เมื่อพูดเสร็จเรามักจะได้ยินคำว่า “เปลี่ยน” นั่นคือ เป็นการบอกให้ผู้รับทราบว่า ผู้ส่งต้องการเปลี่ยนสถานะจากผู้ส่งเป็นผู้รับ และให้ผู้รับเปลี่ยนเป็นผู้ส่ง

3. การสื่อสารแบบสองทางเต็มอัตรา (full duplex: FDX) เป็นการสื่อสารแบบสองทาง แต่รับส่งได้พร้อม ๆ กัน หมายความว่า สถานีทั้ง 2 สถานี สามารถส่งและรับข้อมูลได้พร้อม ๆ กัน และตัวกลางที่ใช้ทั้ง 2 ฝั่ง อาจใช้ร่วมกันหรือแบ่งแยกเป็นสายสำหรับรับ กับสายสำหรับส่งก็ได้ การสื่อสารแบบนี้มีประสิทธิภาพดีกว่าแบบอื่น ๆ เพราะไม่เกิดการหน่วงเวลาในช่วงการเปลี่ยนสถานะระหว่างผู้รับกับผู้ส่ง

4.3 สื่อกลางในการสื่อสารข้อมูล
ตัวกลางหรือสายเชื่อมโยง เป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน และอุปกรณ์ที่ยอมให้ข่าวสารข้อมูลเดินทางผ่านจากผู้ส่งไปสู่ผู้รับ สื่อกลางที่ใช้ในการสื่อสารข้อมูลมีอยู่หลายประเภท แต่ละประเภทมีความแตกต่างกันในด้านของปริมาณข้อมูลที่สื่อกลางนั้นๆ สามารถนำผ่านไปได้ในเวลาขณะใดขณะหนึ่ง การวัดปริมาณหรือความจุในการนำข้อมูลหรือที่เรียกกันว่า แบนด์วิดธ์ (bandwidth) มีหน่วยเป็นจำนวน บิต ข้อมูลต่อวินาที (bits per second : bps) ลักษณะของตัวกลางต่างๆ มีดังต่อไปนี้

4.3.1 สื่อกลางประเภทมีสาย

1) สายคู่บิดเกลียว (Twisted – Pair Cable)สายคู่บิดเกลียวประกอบด้วยสายทองแดง ที่หุ้มด้วยฉนวนพลาสติก หลังจากนั้นก็นำสายทั้งสองมาถักกันเป็นเกลียวคู่ เช่น สายคู่บิดเกลียวที่ใช้กับเครือข่ายท้องถิ่น (CAT5) การนำสายมาถักเป็นเกลียวเพื่อช่วยลดการแทรกแซงจากสัญญาณรบกวนสายคู่บิดเกลียวมีอยู่ 2 รูปแบบ คือ  สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีชีลด์ และแบบมีชิลด์


สายคู่บิดเกลียวแบบไม่มีชีลด์ (Unshielded Twisted –Pair Cable :UTP

นิยมใช้งานมากในปัจจุบันมีลักษณะคล้ายกับสายโทรศัพท์บ้านไม่มีการหุ้มฉนวนมีแต่การบิดเกลียวอย่างเดียว

สายคู่บิดเกลียวแบบมีชิลด์ (Shielded Twisted –Pair Cable :STP)
สำหรับสายSTP คล้ายกับสาย UTP แต่สาย STP จะมีชิลด์ห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่ง ทำให้ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดีกว่าสาย UTP

ข้อดี
1) ราคาถูก
2) มีน้ำหนักเบา
3) ง่ายต่อการใช้งาน

ข้อเสีย
1) มีความเร็วจำกัด
2) ใช้กับระยะทางสั้นๆ

สายโคแอกเชียล (Coaxial Cable)
สายมักทำด้วยทองแดงอยู่แกนกลาง ซึ่งสายทองแดงจะถูกห่อหุ้มด้วยพลาสติก จากนั้นก็จะมีชิลด์ห่อหุ้มอีกชั้นหนึ่งเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน และหุ้มด้วยเปลือกนอกอีกชั้นหนึ่งป้องกันสัญญาณรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ดี สายโคแอกเชียลที่เห็นได้ทั่วๆไป คือ สายที่นำมาใช้ต่อเข้ากับเสาอากาศทีวีที่ใช้ตามบ้าน

ข้อดี
1) เชื่อมต่อได้ในระยะไกล
2) ป้องกันสัญญาณรบกวนได้ดี

ข้อเสีย
1) มีราคาแพง
2) สายมีขนาดใหญ่
3) ติดตั้งยาก

สายไฟเบอร์ออปติค(Optical Fiber)
สายไฟเบอร์ออปติคหรือสายใยแก้วนำแสง เป็นสายที่มีลักษณะโปร่งแสง มีรูปทรงกระบอกในตัวขนาดประมาณเส้นผมของมนุษย์แต่มีขนาดเล็ก
สายไฟเบอร์ออปติค แบ่งเป็น 3 ชนิด
1) Multimode step –index fiber จะสะท้อนแบบหักมุม
2) Multimode graded –index มีลักษณะคล้ายคลื่น
3) Single mode fiber เป็นแนวตรง

ข้อดี
1) มีขนาดเล็กน้ำหนักเบา
2) มีความปลอดภัยในการส่งข้อมูล
3) มีความทนทานและมีอายุการใช้งานยาวนาน

ข้อเสีย
1) เส้นใยแก้วมีความเปราะบาง แตกหักง่าย
2) มีราคาสูง เมื่อเทียบกับสายเคเบิลทั่วไป
3) การติดตั้งจำเป็นต้องพึ่งพาผู้เชี่ยวชาญเฉพาะ

4.3.2 สื่อกลางประเภทไม่มีสาย

สื่อที่ไม่ใช้สาย สื่อประเภทนี้เป็นระบบตัวกลางที่ส่งเป็นคลื่นวิทยุ เช่น อากาศที่เราใช้ส่งคลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ (Microwave) รวมทั้งการสื่อสารผ่านดาวเทียม

ดาวเทียม

การใช้ดาวเทียมสำหรับการส่งข้อมูลแบบดิจิตอลก็เหมือนกับการส่งแบบไมโครเวฟนั่นเองค่ะ ดาวเทียมนั้นจะต้องรับและส่งสัญญาณแบบสันตรง ดาวเทียมจะช่วยส่งสัญญาณในระยะไกลซึ่งทำได้มากขึ้นในลักษณะของการข้ามภูมิภาค ข้ามทวีป ซึ่งสัญญาณไมโครเวฟนั้นไม่สามารถทำได้เนื่องจาก ดาวเทียมนั้นจะมีฟุตพริ้น(Footprint) สำหรับฟุตพริ้น(Footprint) ก็คือจำนวนพื้นที่บนผิวโลกที่ดาวเทียมหนึ่งครอบคลุมการส่งสัญญาณได้นั่นเองค่ะ
ในปัจจุบันนี้มีการใช้สัญญาณดาวเทียมที่โคจรแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ก็คือ
• ดาวเทียมแบบจีอีโอ (Geostationary Earth Orbit : GEO) ดาวเทียมชนิดนี้ จะเหมาะกับการส่งสัญญาณโทรทัศน์
• ดาวเทียมแบบโคจรระดับกลาง (Medium Earth Orbit : MEO) ดาวเทียมชนิดนี้ในการโคจรจะโน้มเอียงไปยังส้นศูนย์สูตรนั่นเอง
• ดาวเทียมแบบระดับต่ำ (Low Earth Orbit : LEO) ดาวเทียมชนิดนี้จำนวนมากสามารถครอบคลุมการส่งสัญญาณบนโลกให้ทั่วถึงได้
ที่จริงดาวเทียมก็คือสถานีไมโครเวฟลอยฟ้านั่นเอง ซึ่งทำหน้าที่ขยายและทบทวนสัญญาณข้อมูล รับและส่งสัญญาณข้อมูลกับสถานีดาวเทียมที่อยู่บนพื้นโลก สถานีดาวเทียมภาคพื้นจะทำการส่งสัญญาณข้อมูล ไปยังดาวเทียมซึ่งจะหมุนไปตามการหมุนของโลกซึ่งมีตำแหน่งคงที่เมื่อเทียมกับตำแหน่งบนพื้นโลก ดาวเทียมจะถูกส่งขึ้นไปให้ลอยอยู่สูงจากพื้นโลก เครื่องทบทวนสัญญาณของดาวเทียม (Transponder) จะรับสัญญาณข้อมูลจากสถานีภาคพื้นซึ่งมีกำลังอ่อนลงมากแล้วมาขยาย จากนั้นจะทำการทบทวนสัญญาณ และตรวจสอบตำแหน่งของสถานีปลายทาง แล้วจึงส่งสัญญาณข้อมูลไปด้วยความถี่ในอีกความถี่หนึ่งลงไปยังสถานีปลายทาง การส่งสัญญาณข้อมูลขึ้นไปยังดาวเทียมเรียกว่า “สัญญาณอัปลิงก์” (Up-link) และการส่งสัญญาณข้อมูลก็จะกลับลงมายังพื้นโลกเรียกว่า “สัญญาณ ดาวน์-ลิงก์ (Down-link) ลักษณะของการรับส่งสัญญาณข้อมูลอาจจะเป็นแบบจุดต่อจุด (Point-to-Point) หรือแบบแพร่สัญญาณ นั่นเอง
ข้อดี-ข้อเสีย ของการส่งสัญญาณแบบดาวเทียม 
ข้อดี 
การส่งข้อมูลหรือการส่งสัญญาณแบบดาวเทียมจะสามรถรับ-ส่ง ข้อมูลได้เร็ว สะดวกต่อการติดต่อสื่อสาร และสามารถส่งข้อมูลได้ในระยะทางที่ไกล
ข้อเสีย
การส่งสัญญาณข้อมูลทางดาวเทียมก็คือระบบดาวเทียมนั้น คล้ายกับไมโครเวฟ คือ อาจจะ
ถูกกระทบโดยสภาพอากาศ ดังนั้น มีการล่าช้าของสัญญาณในการส่งข้อมูลแต่ละช่วง ดังนั้นการเชื่อมโยงข้อมูล จัดการกับปัญหาความล่าช้า
สัญญาณข้อมูลสามารถถูกรบกวนจากสัญญาณ ภาคพื้นอื่น ๆ ได้ อีก ในการส่งสัญญาณเนื่องจากระยะทางขึ้น-ลง ของสัญญาณ และที่สำคัญคือ มีราคาสูงในการลงทุนทำให้ค่าบริการสูงตามขึ้นมา

คลื่นวิทยุ

คลื่นวิทยุที่กระจายออกจากสายอากาศ จะเดินทางไปทุกทิศทาง ในทุกระนาบ การกระจายคลื่นนี้มีลักษณะเป็นการขยายตัวของพลังงานออกเป็นทรงกลม ถ้าจะพิจารณาในส่วนของพื้นที่แทนหน้าคลื่นจะเห็นได้ว่ามันพุ่งออกไปเรื่อย ๆ จากจุดกำเนิด และสามารถเขียนแนวทิศทางเดินของหน้าคลื่นได้ด้วยเส้นตรงหรือเส้นรังสี เส้นรังสีที่ลากจากสายอากาศออกไปจะทำมุมกับระนาบแนวนอน มุมนี้เรียกว่า มุมแผ่คลื่น อาจมีค่าเป็นบวก ( มุมเงย ) หรือมีค่าเป็นลบ ( มุมกดลง ) ก็ได้ มุมของการแผ่คลื่นนี้อาจนำมาใช้เป็นตัวกำหนดประเภทของคลื่นวิทยุได้ โดยทั่วไปคลื่นวิทยุอาจแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ คลื่นดิน (GROUND WAVE ) กับคลื่นฟ้า (SKY WAVE ) พลังงานคลื่นวิทยุส่วนใหญ่จะเดินทางอยู่ใกล้ ๆ ผิวโลกหรือเรียกว่าคลื่นดิน ซึ่งคลื่นนี้จะเดินไปตามส่วนโค้งของโลก คลื่นอีกส่วนที่ออกจากสายอากาศ ด้วยมุมแผ่คลื่นเป็นค่าบวก จะเดินทางจากพื้นโลกพุ่งไปยังบรรยากาศจนถึงชั้นเพดานฟ้าและจะสะท้อนกลับลงมายังโลกนี้เรียกว่า คลื่นฟ้า
ผลของคลื่นวิทยุที่มีต่อร่างกาย
คลื่นวิทยุสามารถทะลุเข้าไปในร่างกายมนุษย์ได้ลึกประมาณ 1/10 ของความยาวคลื่นที่ตกกระทบ และอาจทำลายเนื้อเยื่อของอวัยวะภายในบางชนิดได้ ผลการทำลายจะมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับความเข้ม ช่วงเวลาที่ร่างกายได้รับคลื่นและชนิดของเนื้อเยื่อ อวัยวะที่มีความไวต่อคลื่นวิทยุ ได้แก่ นัยน์ตา ปอด ถุงน้ำดี กระเพาะปัสสาวะ อัณฑะ และบางส่วนของระบบทางเดินอาหาร โดยเฉพาะนัยน์ตา และอัณฑะ เป็นอวัยวะที่อ่อนแอที่สุดเมื่อได้รับคลื่นวิทยุช่วงไมโครเวฟ

คลื่นวิทยุช่วงความถี่ต่าง ๆ อาจมีผลต่อร่างกายดังนี้
1. คลื่นวิทยุที่มีความถี่น้อยกว่า 150 เมกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นมากกว่า 2 เมตร) คลื่นจะทะลุผ่านร่างกายโดยไม่ก่อให้เกิดผลใด ๆ เนื่องจากไม่มีการดูดกลืนพลังงานของคลื่นไว้ ร่างกายจึงเปรียบเสมือนเป็นวัตถุโปร่งใสต่อคลื่นวิทยุช่วงนี้
2. คลื่นวิทยุที่มีความถี่ระหว่าง 150 เมกะเฮิรตซ์ ถึง 1.2 จิกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นระหว่าง 2.00 ถึง 0.25 เมตร) คลื่นวิทยุช่วงนี้สามารถทะลุผ่านเข้าไปในร่างกายได้ลึกประมาณ 2.5 ถึง 20 เซนติเมตร เนื้อเยื่อของอวัยวะภายในบริเวณนั้นจะดูดกลืนพลังงานของคลื่นไว้ถึงร้อยละ 40 ของพลังงานที่ตกกระทบ ทำให้เกิดความร้อนขึ้นในเนื้อเยื่อ โดยที่ร่างกายไม่สามารถรู้สึกได้ ถ้าร่างกายไม่สามารถกระจายความร้อนออกไปในอัตราเท่ากับที่รับเข้ามา อุณหภูมิหรือระดับความร้อนของร่างกายจะสูงขึ้น เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อร่างกาย ความร้อนในร่างกายที่สูงกว่าระดับปกติอาจก่อให้เกิดผลหลายประการ เช่น
- เลือดจะแข็งตัวช้ากว่าปกติ ผลอันนี้ถ้ามีการเสียเลือดเกิดขึ้น อาการจะมีความรุนแรง
- การหมุนเวียนของเลือดเร็วขึ้น
- ฮีโมโกลบินของเม็ดเลือดแดงจะมีความจุออกซิเจนลดลง ทำให้เลือดมีออกซิเจนไม่เพียงพอเลี้ยงเนื้อเยื่อต่าง ๆ เมื่อเนื้อเยื่อขาดออกซิเจนจะทำให้เซลล์สมอง ระบบประสาทส่วนกลางและอวัยวะภายในขาดออกซิเจนด้วย อาจทำให้มีการกระตุกของกล้ามเนื้อจนถึงชัก ถ้าสภาพเช่นนี้ดำเนินต่อไป ผลที่ตามมาก็คือ ไม่รู้สึกตัวและอาจเสียชีวิตได้
3. คลื่นวิทยุที่มีความถี่ระหว่าง 1-3 จิกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นระหว่าง 30 ถึง 10 เซนติเมตร) ทั้งผิวหนังและเนื้อเยื่อลึกลงไปดูดกลืนพลังงานได้ราวร้อยละ 20 ถึงร้อยละ 100 ขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อเยื่อ คลื่นวิทยุเช่นนี้เป็นอันตรายอย่างยิ่งต่อนัยน์ตา โดยเฉพาะเลนส์ตาจะมีความไวเป็นพิเศษต่อคลื่นวิทยุความถี่ประมาณ 3 จิกะเฮิรตซ์ เพราะเลนส์ตามีความแตกต่างจากอวัยวะอื่นตรงที่ไม่มีเลือดมาหล่อเลี้ยงและไม่มีกลไกซ่อมเซลล์ ดังนั้นเมื่อนัยน์ตาได้รับคลื่นอย่างต่อเนื่องจะทำให้ของเหลวภายในตามีอุณหภูมิสูงขึ้น โดยไม่สามารถถ่ายโอนความร้อนเพื่อให้อุณหภูมิลดลงได้เหมือนเนื้อเยื่อของอวัยวะอื่น ๆ จึงจะก่อให้เกิดอันตรายอย่างรุนแรงตามมา พบว่าถ้าอุณหภูมิของตาสูงขึ้นเซลล์เลนส์ตาบางส่วนอาจถูกทำลายอย่างช้า ๆ ทำให้ความโปร่งแสงของเลนส์ตาลดลง ตาจะขุ่นลงเรื่อย ๆ ในที่สุดจะเกิดเป็นต้อกระจก สายตาผิดปกติ และสุดท้ายอาจมองไม่เห็น
4. คลื่นวิทยุที่มีความถี่ระหว่าง 3-10 จิกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นระหว่าง 10 ถึง 3 เซนติเมตร) ผิวหนังชั้นบนสามารถดูดกลืนพลังงานมากที่สุด เราจะรู้สึกว่าเหมือนกับถูกแสงอาทิตย์
5. คลื่นวิทยุที่มีความถี่สูงกว่า 10 จิกะเฮิรตซ์ (มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 3 เซนติเมตร) ผิวหนังจะสะท้อนให้กลับออกไป โดยมีการดูดกลืนพลังงานเล็กน้อย

ข้อดี : ติดตั้งเพื่อเชื่อมโยงการติดต่อได้สะดวก เพียงต่ออุปกรณ์เครื่องรับ-ส่งวิทยุกับอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ แล้วตรวจสอบความเรียบร้อยของระบบก็สามารถจะสื่อสารข้อมูลทั้งภายในและภายนอกอาคารได้ เนื่องจากในการสื่อสารด้วยระบบวิทยุจะมีระบบความพร้อมก่อนทำการรับส่งข้อมูล จึงไม่ค่อยมีปัญหาเรื่องสัญญาณรบกวน
ข้อเสีย : มีอัตราเร็วในการส่งข้อมูลต่ำ นอกจากนี้ยังต้องทำการขออนุญาตใช้ความถี่วิทยุกับกรมไปรษณีย์โทรเลขเสียก่อน สำหรับค่าใช้จ่ายในเรื่องของอุปกรณ์สื่อสารนั้นค่อนข้างจะมีราคาแพงกว่าการสื่อสารด้วยสายสัญญาณ

ไมโครเวฟ (Microwave)
สัญญาณคลื่นความถี่ประมาณ 100 เมกะเฮิรตซ์ เดินทางเป็นเส้นตรง ทำให้สามารถปรับทิศทางการส่งได้แน่นอน การบีบสัญญาณส่งให้เป็นลำแคบ ๆ จะทำให้มีพลังงานสูง สัญญาณรบกวนต่ำ การปรับจานรับและจานส่งสัญญาณให้ตรงกันพอดี จะทำให้สามารถส่งสัญญาณได้หลายความถี่ไปในทิศทางเดียวกันได้ โดยไม่รบกวนกัน
ข้อเสียคือ คลื่นไมโครเวฟไม่สามารถเดินผ่านวัตถุที่กีดขวางได้ สัญญาณอาจเกิดการหักเหในระหว่างเดินทางทำให้มาถึงจาน รับสัญญาณช้ากว่าปกติและสัญญาณบางส่วนอาจสูญหายได้ เรียกว่าเกิด “multipath fading” จากสภาพภูมิอากาศ และความถี่สัญญาณ คลื่นความถี่ตั้งแต่ 8 กิกะเฮิรตซ์ขึ้นไป จะถูกดูดซึมโดยพื้นน้ำ หรือเมื่อผ่านพายุฝนเพราะมีความยาวคลื่นเพียงไม่กี่เซนติเมตร การตั้งสถานีรับ-ส่งสัญญาณไมโครเวฟ (relay station) สามารถตั้งให้อยู่ห่างกันได้ถึง 30-50 กิโลเมตร นิยมนำมาใช้ในธุรกิจ งานให้บริการเช่น โทรศัพท์ทางไกล โทรศัพท์มือถือ การแพร่ภาพโทรทัศน์ เป็นต้น เพื่อหลีกเลี่ยงการวางสายเคเบิล ระบบไมโครเวฟจึงมีราคาถูกกว่าระบบอื่น

คลื่นอินฟราเรดและคลื่นสั้น (Infrared and millimeter wave)
นิยมใช้สำหรับการสื่อสารระยะใกล้ คุณสมบัติของคลื่นคือ เดินทางเป็นแนวตรง ราคาถูก และง่ายต่อการผลิตใช้งานแต่ไม่สามารถเดินทางผ่านวัตถุหรือสิ่งกีดขวางได้ เช่น รีโมทสำหรับควบคุมวิทยุ วิดีโอโทรทัศน์ เครื่องเล่นบังคับต่าง ๆ เป็นต้น สามารถใช้คลื่นอินฟราเรดเพื่อการสื่อสารในระบบเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ได้ดี เพราะคุณสมบัติของคลื่นที่ไม่สามารถเดินทาง ผ่านสิ่งกีดขวางได้ การใช้ระบบเครือข่ายในห้องทำงานที่มีอุปกรณ์ใช้คลื่นอินฟราเรดในการรับ-ส่งสัญญาณแบบหลาย ทิศทางติดตั้งอยู่ ทำให้สะดวกต่อการใช้เครื่องคอมพิวเตอร์แบบพกพาซึ่งใช้อุปกรณ์รับ-ส่งด้วยคลื่นอินฟราเรด สามารถติดต่อกับระบบเครือข่ายของสำนักงานได้ และยังนำคุณสมบัติของคลื่นอินฟราเรดไปใช้ในการจัดประชุม ทุกคนสามารถสื่อสารข้อมูลด้วยเครื่องคอมพิวเตอร์ ผ่านอุปกรณ์สื่อสารคลื่นอินฟราเรดโดยไม่ต้องเสียเวลาในการวาง สายเชื่อมต่อระบบเครือข่ายให้ห้องประชุม

สัญญาณแสงเลเซอร์ (Laser beams)
เป็นระบบการสื่อสารแบบทางเดียว ผู้รับและผู้ส่งสัญญาณข้อมูลจึงต้องมีอุปกรณ์ทั้งในการรับและส่งข้อมูลด้วย  จึงจะสามารถสื่อสารได้สองทาง การส่งข้อมูลด้วยแสงเลเซอร์มีราคาถูกและช่วงความกว้างของช่องสัญญาณสูงมาก เมื่อเทียบกับการใช้สัญญาณไมโครเวฟ ลำแสงเลเซอร์มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเพียง 1 มิลลิเมตร อุปกรณ์รับสัญญาณมีขนาดโตกว่าเพียงเล็กน้อย การติดตั้งอุปกรณ์รับ-ส่งสัญญาณ ต้องเป็นผู้ที่มีความละเอียด ข้อเสียของลำแสงเลเซอร์คือ ไม่สามารถส่องผ่านสายฝนหรือหมอกหนา ๆ ได้รวมทั้งคลื่นความร้อนจากแสงแดดอาจทำให้แสงเลเซอร์เกิดการหักเหได้ เช่นการส่งสัญญาณแสงเลเซอร์ระหว่างอาคาร เป็นต้น

4.4 เครือข่ายคอมพิวเตอร์

ธรรมชาติมนุษย์ต้องอยู่รวมกันเป็นกลุ่ม มีการติดต่อสื่อสารระหว่างกัน ร่วมกันทำงานสร้างสรรสังคมเพื่อให้ ความเป็นอยู่โดยรวมดีขึ้น จากการดำเนินชีวิตร่วมกันทั้งในด้านครอบครัว การทำงานตลอดจนสังคมและการเมือง ทำให้ต้องมีการพบปะแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน เมื่อมนุษย์มีความจำเป็นที่จะติดต่อสื่อสารระหว่างกัน พัฒนาการ ทางด้านคอมพิวเตอร์จึงต้องตอบสนองเพื่อให้ใช้งานได้ตามความต้องการ แรกเริ่มมีการพัฒนาคอมพิวเตอร์แบบ รวมศูนย์ เช่น มินิคอมพิวเตอร์ หรือ เมนเฟรม โดยให้ผู้ใช้งานใช้พร้อมกันได้หลายคน แต่ละคนเปรียบเสมือน เป็นสถานีปลายทาง ที่เรียกใช้ทรัพยากร การคำนวณจากศูนย์คอมพิวเตอร์และให้คอมพิวเตอร์ตอบสนองต่อ การทำงานนั้น ต่อมามีการพัฒนาไมโครคอมพิวเตอร์ที่ทำให้สะดวกต่อการใช้งานส่วนบุคคล จนมีการเรียกไมโครคอมพิวเตอร์ ว่า พีซี (Personal Competer:PC) การใช้งานคอมพิวเตอร์จึงแพร่หลายอย่างรวดเร็ว เพราะการใช้งานง่ายราคา ไม่สูงมาก สามารถจัดหามาใช้ได้ไม่ยาก เมื่อ มีการใช้งานกันมาก บริษัทผู้ผลิตคอมพิวเตอร์ต่างๆ ก็ปรับปรุง และพัฒนาเทคโนโลยีให้ตอบสนองความต้องการที่จะทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มในรูปแบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จึงเป็นวิธีการหนึ่ง และกำลังได้รับความนิยมสูงมาก เพราะทำให้ตอบสนองตรงความต้องการที่จะติดต่อสื่อสาร ข้อมูลระหว่างกัน เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาเรื่อยมาจากเครื่องคอมพิวเตอร์ขนาดใหญ่ได้แก่ เมนเฟรม มินิคอมพิวเตอร์ มาเป็นไมโครคอมพิวเตอร์ ที่มีขนาดเล็กลงแต่มีประสิทธิภาพสูงขึ้นไมโครคอมพิวเตอร์ก็ได้รับ การพัฒนาให้มีขีดความสามารถและทำงานได้มากขึ้น จนกระทั่งคอมพิวเตอร์สามารถทำงานร่วมกันเป็นกลุ่มได้ ดังนั้นจึงมีการพัฒนาให้คอมพิวเตอร์ทำงานในรูปแบบ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ คือนำเอาเครื่องคอมพิวเตอร์ ขนาดใหญ่มาเป็นสถานีบริการ หรือที่เรียกว่า เครื่องให้บริการ (Server ) และให้ไมโครคอมพิวเตอร์ตาม หน่วยงานต่างๆ เป็นเครื่องใช้บริการ (Client) โดยมีเครือข่าย(Network) เป็นเส้นทางเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์จาก จุดต่างๆ

ในที่สุดระบบเครือข่ายก็จะเข้ามาแทนระบบคอมพิวเตอร์เดิมที่เป็นแบบรวมศูนย์ได้ เครือข่ายคอมพิวเตอร์ทวีความสำคัญและได้รับความนิยมมากขึ้น เพราะสามารถสร้างระบบคอมพิวเตอร์ให้ พอเหมาะกับงาน ในธุรกิจขนาดเล็กที่ไม่มีกำลังในการลงทุนซื้อเครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีราคาสูงเช่น มินิคอมพิวเตอร์ ก็สามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์หลายเครื่องต่อเชื่อมโยงกันเป็นเครือข่าย โดยให้ไมโครคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง เป็นสถานีบริการที่ทำให้ใช้งานข้อมูลร่วมกันได้ เมื่อกิจการเจริญก้าวหน้าขึ้นก็สามารถขยายเครือข่ายการใช้ คอมพิวเตอร์โดยเพิ่มจำนวนเครื่องหรือขยายความจุข้อมูลให้พอเหมาะกับองค์กร ในปัจจุบันองค์การขนาดใหญ่ก็สามารถลดการลงทุนลงได้ โดยใช้เครือข่ายคอมพิวเตอร์เชื่อมโยงจากกลุ่มเล็ก ๆ หลาย ๆ กลุ่มรวมกันเป็นเครือข่ายขององค์การ โดยสภาพการใช้ข้อมูลสามารถทำได้ดีเหมือน เช่นในอดีตที่ต้องลงทุนจำนวนมาก เครือข่ายคอมพิวเตอร์มีบทบาทที่สำคัญต่อหน่วยงานต่างๆ ดังนี้
1. ทำให้เกิดการทำงานร่วมกันเป็นกลุ่ม และสามารถทำงานพร้อมกัน
2. ให้สามารถใช้ข้อมูลต่างๆ ร่วมกัน ซึ่งทำให้องค์การได้รับประโยชน์มากขึ้น
3. ทำให้สามารถใช้ทรัพยากรได้คุ้มค่า เช่น ใช้เครื่องประมวลผลร่วมกัน แบ่งกันใช้แฟ้มข้อมูล ใช้เครื่องพิมพ์ และอุปกรณ์ที่มีราคาแพงร่วมกัน
4. ทำให้ลดต้นทุน เพราะการลงทุนสามารถลงทุนให้เหมาะสมกับหน่วยงาน

4.5 โพรโทคอล

โปรโตคอล ( Protocol) หมายถึง ข้อกำหนดหรือข้อตกลงในการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ซึ่งมีอยู่ด้วยกันมากมายหลายชนิด แต่ละชนิดก็มีข้อดี ข้อเสีย และใช้ในโอกาสหรือสถานการณ์แตกต่างกันไป คล้ายๆ กับภาษามนุษย์ที่มีทั้งภาษาไทย จีน ฝรั่ง หรือภาษาใบ้ ภาษามือ หรือจะใช้วิธียักคิ้วหลิ่วตาเพื่อส่งสัญญาณก็จัดเป็นภาษาได้เหมือนกัน ซึ่งจะสื่อสารกันรู้เรื่องได้จะต้องใช้ภาษาเดียวกัน ในบางกรณีถ้าคอมพิวเตอร์ 2 เครื่องสื่อสารกันคนละภาษากันและต้องการนำมาเชื่อมต่อกัน จะต้องมีตัวกลางในการแปลงโปรโตคอลกลับไปกลับมาซึ่งนิยมเรียกว่า Gateway ถ้าเทียบกับภาษามนุษย์ก็คือ ล่าม ซึ่งมีอยู่ทั้งที่เป็นเครื่องเซิร์ฟเวอร์แยกต่างหากสำหรับทำหน้าที่นี้โดยเฉพาะ หรือาจะเป็นโปรแกรมหรือไดร์ฟเวอร์ที่สามารถติดตั้งในเครื่องคอมพิวเตอร์นั่นๆได้เลย

การที่คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งจะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์อีกเครื่องหนึ่งได้นั้น จะต้องอาศัยกลไกหลายๆ อย่างร่วมกันทำงานต่างหน้าที่กัน และเชื่อมต่อเป็นเครือข่ายเข้าด้วยกัน ปัญหาที่เกิดขึ้นคือ การเชื่อมต่อมีความแตกต่างระหว่างระบบและอุปกรณ์หรือเป็นผู้ผลิตคนละรายกัน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้การสร้างเครือข่ายเป็นเรื่องยากมาก เนื่องจากขาดมาตรฐานกลางที่จำเป็นในการเชื่อมต่อ

จึงได้เกิดหน่วยงานกำหนดมาตรฐานสากลขึ้นคือ International Standards Organization และทำการกำหนดโครงสร้างทั้งหมดที่จำเป็นต้องใช้ในการสื่อสารข้อมูลและเป็นระบบเปิด เพื่อให้ผู้ผลิตต่างๆ สามารถแยกผลิตในส่วนที่ตัวเองถนัด แต่สามารถนำไปใช้ร่วมกันได้ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่จะถูกออกแบบให้มีโครงสร้างทีแน่นอน และเพื่อเป็นการลดความซับซ้อน ระบบเครือข่ายส่วนมากจึงแยกการทำงานออกเป็นชั้นๆ ( layer) โดยกำหนดหน้าที่ในแต่ละชั้นไว้อย่างชัดเจน แบบจำลองสำหรับอ้างอิงแบบ OSI (Open System Interconnection Reference Model) หรือที่นิยมเรียกกันทั่วไปว่า OSI Reference Model ของ ISO เป็นแบบจำลองที่ถูกเสนอและพัฒนาโดยองค์กร International Standard Organization (ISO) โดยจะบรรยายถึงโครงสร้างของสถาปัตยกรรมเครือข่ายในอุดมคติ ซึ่งระบบเครือข่ายที่เป็นไปตามสถาปัตยกรรมนี้จะเป็นระบบเครือข่ายแบบเปิด และอุปกรณ์ทางเครือข่ายจะสามารถติดต่อกันได้โดยไม่ขึ้นกับว่าเป็นอุปกรณ์ของผู้ขายรายใด

     OSI 7-Layer Reference Model (OSI Model) โดยโครงสร้างการสื่อสารข้อมูลที่กำหนดขึ้นมีคุณสมบัติดังนี้ คือ ในแต่ละชั้นของแบบการสื่อสารข้อมูลเราจะเรียกว่า Layer หรือ “ชั้น” ของแบบการสื่อสารข้อมูล ประกอบด้วยชั้นย่อยๆ 7 ชั้น ในแต่ละชั้นหรือแต่ละ Layer จะเสมือนเชื่อมต่อเพื่อส่งข้อมูลอยู่กับชั้นเดียวกันในคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่ง แต่ในการเชื่อมกันจริงๆ นั้นจะเป็นเพียงการเชื่อมในระดับ Layer1 ซึ่งเป็นชั้นล่างสุดเท่านั้น ที่มีการรับส่งข้อมูลผ่านสายส่งข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองโดยที่ Layer อื่นๆ ไม่ได้เชื่อมต่อกันจริงๆ เพียงแต่ทำงานเสมือนกับว่ามีการติดต่อรับส่งข้อมูลกับชั้นเดียวกันของคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่ง

คุณสมบัติข้อที่สองของ OSI Model คือ แต่ละชั้นที่รับส่งข้อมูลจะมีการติดต่อรับส่งข้อมูลกับชั้นที่อยู่ติดกับตัวเองเท่านั้น จะติดต่อรับส่งข้อมูลข้ามกระโดดไปชั้นอื่นๆ ในคอมพิวเตอร์ของตัวเองไม่ได้ เช่น คอมพิวเตอร์ด้านส่งข้อมูลออกไปให้ผู้รับใน Layer ที่ 7 ซึ่งอยู่ที่ด้านบนสุดของด้านส่งข้อมูลจะมีการเชื่อมต่อกับ Layer 6 เท่านั้น ในส่วน Layer 6 จะมีการเชื่อมต่อรับส่งข้อมูลกับ Layer 5 และ Layer 7 เท่านั้น Layer 7 จะไม่มีการกระโดดไป Layer 4 หรือ 5 ได้ จะมีการส่งข้อมูลไล่ลำดับลงมา จากบนลงล่าง จนถึง Layer 1 แล้วเชื่อมต่อกับ Layer 1 ในด้านการรับข้อมูล ไล่ขึ้นไปจนถึง Layer 7

ในทางปฏิบัติ OSI Model ได้แบ่งลักษณะการทำงานออกเป็น 2 กลุ่ม

กลุ่มแรก ได้แก่ 4 ชั้นสื่อสารด้านบน คือ Layer ที่ 7, 6, 5 และ 4 ทำหน้าที่เชื่อมต่อรับส่งข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับโปรแกรมประยุกต์ เพื่อให้รับส่งข้อมูลกับฮาร์ดแวร์ที่อยู่ชั้นล่างได้อย่างถูกต้อง เรียกว่า Application-oriented layers ซึ่งจะเกี่ยวข้องกับซอฟท์แวร์เป็นหลัก โดยใน 4 ชั้นบนมักจะเป็นซอฟท์แวร์ของบริษัทใดบริษัทหนึ่งในโปรแกรมเดียว

กลุ่มที่สอง จะเป็นชั้นล่าง ได้แก่ Layer ที่ 3, 2 และ 1 ทำหน้าที่เกี่ยวกับการรับส่งข้อมูลผ่านสายส่ง และควบคุมการรับส่งข้อมูล ตรวจสอบข้อผิดพลาด รวมทั้งเลือกเส้นทางในการรับส่งข้อมูล ซึ่งจะเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์เป็นหลักเรียกว่า Network-dependent layers

ซึ่งในส่วนของ 3 ชั้นล่างสุด หรือ Layer ที่ 1, 2 และ 3 นั้น มักจะเกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์และโปรแกรมควบคุมฮาร์ดแวร์เป็นหลัก ทำให้สามารถแยกแต่ละชั้นออกจากกันได้ง่าย และผลิตภัณฑ์ของต่างบริษัทกันในแต่ละชั้นได้อย่างไม่มีปัญหา

OSI Model แบ่งเป็น 7 ชั้น แต่ละชั้นจะมีชื่อเรียกและหน้าที่การทำงาน ดังนี้

Layer ที่ 7 Application Layer

Application Layer เป็นชั้นที่อยู่บนสุดของขบวนการับส่งข้อมูล ทำหน้าที่ติดต่อกับผู้ใช้ โดยจะรับคำสั่งต่างๆ จากผู้ใช้ส่งให้คอมพิวเตอร์แปลความหมาย และทำงานตามคำสั่งที่ได้รับในระดับโปรแกรมประยุกต์ เช่น การแปลความหมายของการกดปุ่มบนเมาส์ให้เป็นคำสั่งในการก็อปปีไฟล์ หรือ ดึงข้อมูลมาแสดงบนจอภาพ เป็นต้น ซึ่งการแปลคำสั่งจากผู้ใช้ส่งให้กับคอมพิวเตอร์รับไปทำงานนี้ จะต้องแปลออกมาถูกต้องตามกฏ ( Syntax) ที่ใช้ในระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์นั้นๆ ตัวอย่างเช่น ถ้ามีการก็อปปี้ไฟล์เกิดขึ้นในระบบ คำสั่งที่ใช้จะต้องสร้างไฟล์ได้ถูกต้อง มีชื่อไฟล์ยาวไม่เกินจำนวนที่ระบบปฏิบัติการนั้นกำหนดไว้ รูปแบบของชื่อไฟล์ตรงตามข้อกำหนด เป็นต้น

Layer ที่ 6 Presentation Layer

Presentation Layer เป็นชั้นที่ทำหน้าที่ตกลงกับคอมพิวเตอร์อีกด้านหนึ่งในระดับชั้นเดียวกันว่า การรับส่งข้อมูลในระดับโปรแกรมประยุกต์จะมีขั้นตอนและข้อบังคับอย่างไร ข้อมูลที่รับส่งกันใน Layer ที่ 6 จะอยู่ในรูปแบบของข้อมูลชั้นสูงมีกฏ ( Syntax) บังคับแน่นอน เช่น ในการกก็อปปี้ไฟล์จะมีขั้นตอนย่อยประกอบกัน คือสร้างไฟล์ที่กำหนดขึ้นมาเสียก่อน จากนั้นจึงเปิดไฟล์ แล้วทำการรับข้อมูลจากปลายทางลงมาเก็บลงในไฟล์ที่สร้างขึ้นใหม่นี้ โดยเนื้อหาของข้อมูลที่ทำการรับส่งระหว่างกัน ก็คือคำสั่งของขั้นตอนย่อยๆข้างต้นนั่นเอง นอกจากนี้ Layer ที่ 6 ยังทำหน้าที่แปลคำสั่งที่ได้รับจาก Layer ที่ 7 ให้เป็นคำสั่งระดับปฏิบัติการส่งให้ Layer ที่ 5 ต่อไป

Layer ที่ 5 Session Layer

Session Layer ทำหน้าที่ควบคุม “จังหวะ” ในการรับส่งข้อมูลของคอมพิวเตอร์ทั้งสองด้าน ที่รับส่งแลกเปลี่ยนข้อมูลกันให้มีความสอดคล้องกัน ( Synchronization) และกำหนดวิธีที่ใช้ในการรับส่งข้อมูล เช่น อาจจะเป็นในการสลับกันส่ง ( Half Duplex) หรือการรับส่งข้อมูลพร้อมกันทั้งสองด้าน ( Full Duplex) ข้อมูลที่รับส่งใน Layer ที่ 5 จะอยู่ในรูป dialog หรือประโยคสนทนาโต้ตอบกันระหว่างด้านรับและด้านส่งข้อมูล เช่น เมื่อได้รับข้อมูลส่วนแรกจากผู้ส่ง ก็จะตอบโต้กลับให้ผู้ส่งได้รู้ว่าได้รับข้อมูลส่วนแรกแล้ว พร้อมที่จะรับข้อมูลส่วนถัดไป ซึ่งคล้ายกับการสนนาโต้ตอบกันระหว่างผู้รับและผู้ส่งนั่นเอง

Layer ที่ 4 Transport Layer

Transport Layer ทำหน้าที่เชื่อมต่อการรับส่งข้อมูลระดับสูงของ Layer ที่ 5 มาเป็นข้อมูลที่รับส่งในระดับฮาร์ดแวร์ เช่น แปลงค่าหรือชื่อของเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายให้เป็น network address พร้อมทั้งเป็นชั้นที่ควบคุมการรับส่งข้อมูลจากปลายด้านส่งถึงปลายด้านรับข้อมูล ให้ข้อมูลมีการไหลลื่นตลอดเส้นทางตามจังหวะที่ควบคุมจาก Layer ที่ 5 โดยใน Layer ที่ 4 นี้ จะเป็นรอยต่อระหว่างการรับส่งข้อมูลซอฟท์แวร์กับฮาร์ดแวร์การรับส่งข้อมูลของระดับสูงจะถูกแยกจากฮาร์ดแวร์ที่ใช้รับส่งข้อมูลที่ Layer ที่ 4 และจะไม่มีส่วนใดผูกติดกับฮาร์ดแวร์ที่ใช้รับส่งข้อมูลในระดับล่าง ดังนั้นฮาร์ดแวร์และซอฟท์แวร์ที่ใช้ควบคุมการรับส่งข้อมูลในระดับล่างลงไปจาก Layer ที่ 4 จึงสามารถสับเปลี่ยน และใช้ข้ามไปมากับซอฟท์แวร์รับส่งข้อมูลในระดับที่อยู่ข้างบน (ตั้งแต่ Layer ที่ 4 ขึ้นไปถึง Layer ที่ 7) ได้ง่าย หน้าที่อีกประการหนึ่งของ Layer ที่ 4 คือ การควบคุมคุณภาพการรับส่งข้อมูลให้มีมาตรฐานในระดับที่ตกลงกันทั้งสองฝ่าย และการตัดข้อมูลออกเป็นส่วนย่อย ๆ ให้เหมาะกับลักษณะการทำงานของฮาร์ดแวร์ที่ใช้ในเครือข่าย เช่น หาก Layer ที่ 5 ต้องการส่งข้อมูลที่มีความยาวเกินกว่าที่ระบบเครือข่ายที่จะส่งให้ Layer ที่ 4 ก็จะทำหน้าที่ตัดข้อมูลออกเป็นส่วนย่อย ๆ แล้วส่งไปให้ผู้รับ ข้อมูลที่ได้รับปลายทางก็จะถูกนำมาต่อกันที่ Layer ที่ 4 ของด้านผู้รับ และส่งไปให้ Layer ที่ 5 ต่อไป

Layer ที่ 3 Network Layer

Network Layer ทำหน้าที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ด้านรับ และด้านส่งเข้าหากันผ่านระบบเครือข่าย พร้อมทั้งเลือกหรือกำหนดเส้นทางที่จะใช้ในการรับส่งข้อมูลระหว่างกัน และส่งผ่านข้อมูลที่ได้รับไปยังอุปกรณ์ในเครือข่ายต่าง ๆ จนกระทั่งถึงปลายทาง ใน Layer ที่ 3 ข้อมูลที่รับส่งกันจะอยู่ในรูปแบบของกลุ่มข้อมูลที่เรียกว่า Packet หรือ Frame ข้อมูล Layer ที่ 4, 5, 6 และ 7 มองเห็นเป็นคำสั่งและ Dialog ต่าง ๆ นั้น จะถูกแปลงและผนึกรวมอยู่ในรูปของ Packet หรือ Frame ที่มีเพียงแอดเดรสของผู้รับ , ผู้ส่ง , ลำดับการรับส่ง และส่วนของข้อมูลเท่านั้น หน้าที่อีกประการหนึ่ง คือ การทำ Call Setup หรือเรียกติดต่อคอมพิวเตอร์ปลายทางก่อนการรับส่งข้อมูล และการทำ Call Cleaning หรือการยกเลิกการติดต่อคอมพิวเตอร์เมื่อการรับส่งข้อมูลจบลงแล้ว ในกรณีที่มีการรับส่งข้อมูลนั้นต้องมีการติดต่อกันก่อ

Layer ที่ 2 Data link Layer

Data link Layer เป็นชั้นที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อการรับส่งข้อมูลในระดับฮาร์ดแวร์ โดยเมื่อมีการสั่งให้รับข้อมูลจากใน Layer ที่ 3 ลงมา Layer ที่ 2 จะทำหน้าที่แปลคำสั่งนั้นให้เป็นคำสั่งควบคุมฮาร์ดแวร์ที่ใช้รับส่งข้อมูล ทำการตรวจสอบข้อผิดพลาดในการรับส่งข้อมูลของระดับฮาร์ดแวร์ และทำการแก้ข้อผิดพลาดที่ได้ตรวจพบ ข้อมูลที่อยู่ใน Layer ที่ 2 จะอยู่ในรูปของ Frame เช่น ถ้าฮาร์ดแวร์ที่ใช้เป็น Ethernet LAN ข้อมูลจะมีรูปร่างของ Frame ตามที่ระบุไว้ในมาตรฐานของ Ethernet หากว่าฮาร์ดแวร์ที่ใช้รับส่งข้อมูลเป็นชนิดอื่น รูปร่างของ Frame ก็จะเปลี่ยนไปตามมาตรฐานนั่นเอง

Layer ที่ 1 Physical Layer

Physical Layer เป็นชั้นล่างสุด และเป็นชั้นเดียวที่มีการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างคอมพิวเตอร์สองระบบที่ทำการรับส่งข้อมูล ใน Layer ที่ 1 นี้จะมีการกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของฮาร์ดแวร์ที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ทั้งสองระบบ เช่น สายที่ใช้รับส่งข้อมูลจะเป็นแบบไหน ข้อต่อที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีมาตรฐานอย่างไร ความเร็วในการรับส่งข้อมูลเท่าใด สัญญาณที่ใช้ในการรับส่งข้อมูลมีรูปร่างอย่างไร ข้อมูลใน Layer ที่ 1 นี้จะมองเห็นเป็นการรับส่งข้อมูลทีละบิตเรียงต่อไป

4.6 อุปกรณ์เครือข่าย
คงมีหลายๆท่านที่คิดจะติดตั้งระบบเครือข่ายเพื่อใช้งานภายในบ้านหรือในสำนักงานของตัวเอง เพราะต้องการแชร์ ทรัพยากรที่มีอยู่เช่นเครื่องพิมพ์ ข้อมูล เครื่องสแกนและอื่นๆ ให้เครื่องคอมฯหลายๆเครื่องใช้ร่วมกัน อีกทั้งต้องการความสะดวกในการติดต่อสื่อสารภายในองค์กรทางอีเมล์ ซึ่งท่านก็ลองคิดดูว่าถ้าท่านทำงานอยู่ชั้นสี่แล้วเครื่องพิมพ์อยู่ชั้นสามถ้าไม่มีระบบเครือข่ายจะทำยังไงถ้าต้องพิมพ์งาน ก็คงต้อง Save งานใส่แผ่นแล้วก็เดินลงไปพิมพ์ที่ชั้นสาม เป็นยังงัยครับ แค่คิดก็เหนื่อยใช่มั้ยครับ แล้วถ้าอยากมีระบบเครือข่ายจะทำยังงัย ? มีสองทางเลือกครับ ทางเลือกแรก คือ “จ้างเขาทำ” ง่ายครับขอแต่มีเงินเป็นพอก็ทำได้ และอีกทางคือ “ทำเอง” ซึ่งก็ต้องลงแรง ศึกษาหาข้อมูลทำการบ้านกันเหนื่อยหน่อยละครับ แต่สิ่งที่ได้กลับมาก็คือความรู้ ได้พัฒนาความสามารถ และยังได้ความภูมิใจ แต่ก็อย่าลืมเงื่อนไขเรื่องเวลานะครับ เพราะถ้าต้องการใช้งานอย่างเร่งด่วน ก็ควรว่าจ้างผู้รับเหมาวางระบบ มาจัดการให้ดีกว่า แต่เรื่องการศึกษาหาความรู้ก็ไม่ควรทิ้ง เพราะระบบเมื่อติดตั้งเสร็จใช่ว่าจะจบเลย ยังต้องการ การดูแลรักษาเพื่อให้สามารถทำงานรับใช้ท่าน โดยไม่มีปัญหา และสมมุตินะครับสมมุติ ถ้าท่านจะทำเองแล้วจะทำยังไง? ไม่ต้องกังวลครับ ทุกปัญหามีคำตอบ เมื่อท่านคิดจะทำเอง ก็ต้องหาข้อมูลกันก่อน เรื่องแรกที่จะพูดถึงเรามาพูดถึงอุปกรณ์เครือข่ายกัน สำหรับอุปกรณ์เครือข่ายนั้นก็จะมีอยู่หลายๆ แบบไม่ว่าจะเป็น Lan Card, Hub, Switch, Firewalls & Filters, Internet Gateway Routers & LAN Modems, Network Management, Print Server หรืออุปกรณ์ Wireless การเลือกใช้อุปกรณ์ในระบบเครือข่ายพวกนี้ก็เป็นอีกปัญหาหนึ่งที่มีหลายคนบ่นกันมากว่าอยากติดตั้งระบบเครือข่ายไว้ใช้แต่ติดที่ตรงเลือกอุปกรณ์ในการใช้งานไม่ถูก ไม่ยากครับขั้นแรกท่านผู้อ่านจะต้องทราบถึงคุณสมบัติของอุปกรณ์แต่ชนิดก่อน

การ์ดแลน
เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูลจากเครื่องคอมฯเครื่องหนึ่งไปสู่อีกเครื่องโดยผ่านสายแลน การ์ดแลนเป็นอุปกรณ์ที่สามารถต่อพ่วงกับพอร์ตแทบทุกชนิดของเครื่องคอมพิวเตอร์ ไม่ว่าจะเป็น ISA, PCI, USB, Parallel, PCMCIA และ Compact Flash ซึ่งที่เห็นใช้กันมากที่สุดก็จะเป็นแบบ PCI เพราะถ้าเทียบราคากับประสิทธิภาพแล้วถือว่าค่อนข้างถูก มีหลายราคา ตั้งแต่ไม่กี่ร้อยบาทจนถึงหลักพัน ส่วนแบบ USB, Parallel, PCMCIA ส่วนใหญ่จะเห็นใช้กันมากกับเครื่องโน๊ตบุ๊ค เพราะก็อย่างที่ทราบกันอยู่ว่าการติดอุปกรณ์ลงในพอร์ตภายใน ของเครื่องโน๊ตบุ๊คเป็นเรื่องยาก ดังนั้นการต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงจึงต้องอาศัยพอร์ตภายนอกดังที่กล่าวมา

ฮับ 

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เสมือนกับชุมทางข้อมูล มีหน้าที่เป็นตัวกลาง คอยส่งข้อมูลให้คอมพิวเตอร์ในเครือข่าย ซึ่งลักษณะการทำงาน ให้ลองนึกถึงภาพการออกอากาศโทรทัศน์ ที่เมื่อมีเครื่องคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งกำลังส่งข้อมูล เครื่องที่อยู่บนเครือข่ายทุกเครื่องจะได้รับข้อมูลเหมือนๆ กันทุกเครื่อง ซึ่งเมื่อแต่ละเครื่องได้รับข้อมูลก็จะดูว่า เป็นข้อมูลของตัวเองไหม ถ้าใช่ก็จะรับเข้ามาประมวลผล ถ้าไม่ใช่ก็ไม่รับเข้ามา ซึ่งจากากรทำงานในลักษณะนี้ ในเครือข่ายที่ใช้ฮับเป็นตัวกระจ่ายสัญญาณ จะสามารถส่งข้อมูลสู่เครือข่ายได้ทีละเครื่อง ถ้ามีคอมพิวเตอร์เครื่องใดเครื่องหนึ่งกำลังส่งข้อมูล เครื่องอื่นๆ ก็ต้องรอให้การส่งข้อมูลเสร็จสิ้นเสียก่อน เมื่อช่องสัญญาณว่าง จึงจะสามารถส่งข้อมูลได้

สวิตซ์

สวิตซ์จะทำหน้าที่คล้ายฮับ แต่จะเก่งกว่าตรงที่เมื่อมีการร้องขอโดยเครื่องคอมพิวเตอร์ในเครือข่ายเพื่อส่งข้อมูล สวิตซ์ก็จะสร้างวงจรเสมือนขึ้นมาให้เครื่องสองเครื่องนี้ส่งข้อมูลถึงกัน ซึ่งช่องสัญญาณกลางก็จะว่างไว้รองรับการร้องขอส่งข้อมูลจากเครื่องอื่นๆ ต่อไป ถ้านึกภาพไม่ออกให้นึกถึงการทำงานของสายโทรศัพท์ ที่หลายๆ คู่สายสามารถพูดคุยพร้อมๆ กันได้ จากคุณลักษณะนี้ทำให้สามารถส่งข้อมูลได้เร็วกว่าฮับ เพราะแทบจะไม่มีการรอใช้ช่องสัญญาณเกิดขึ้นในเครือข่ายที่ใช้สวิตซ์เป็นตัวกระจายสัญญาณ และแน่นอนราคาของสวิตซ์ย่อมแพงกว่าฮับ

โมเด็ม

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่แปลงสัญญาณให้สามารถส่งผ่านทางสายโทรศัพท์ สายเช่า และสายไฟเบอร์ออฟติก แล้วแต่ประเภทของโมเด็ม ทำให้สามารถส่งสัญญาณไปได้ไกล ยกตัวอย่างเช่น การที่คุณใช้โมเด็มหมุนโทรศัพท์หาไอเอสพีที่อยู่ห่างออกไปหลายกิโลเมตร เพื่อจะเข้าสู่ระบบอินเตอร์เน็ต

เราเตอร์

เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เลือกเส้นทางในการส่งผ่านข้อมูล ทำหน้าที่ในการหาเส้นทางที่ดีที่สุดในขณะนั้น เพื่อลดความเสี่ยงจากการล้มเหลวในการส่งข้อมูล และเราเตอร์ยังสามารถช่วยเชื่อมเครือข่ายสองเครือข่าย หรือมากกว่าเข้าด้วยกัน เพราะเราเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่สามารถทำงานบนเครือข่ายอย่างน้อยสองเครือข่ายขึ้นไป ถ้าจะพูดถึงราคา พูดแบบน่ารักๆ ก็ต้องพูดว่า โห…แพงจังเลย

สายแลน

เมื่อมีวงแลนก็ต้องมีสายแลน สายแลนมีหลายแบบไม่ว่าจะเป็นสายโคแอคเชียน ยูทีพี เอสทีพี และ ไฟเบอร์ออปติก หรือแม้กระทั่งแบบที่ไม่ใช้สาย (Wireless LAN ) และแบบที่เห็นได้บ่อยที่สุดในปัจจุบันที่นิยมใช้กัน ก็ได้แก่สายแบบ ยูทีพี ที่ใช้กับหัวต่อแบบ RJ 45 ซึ่งจะคล้ายๆกับหัวต่อของสายโทรศัพท์ ( ของโทรศัพท์เป็นแบบ RJ11 ) ซึ่งสายประเภทนี้จะไม่มีการ ชีลด์ ป้องกันสัญญาณรบกวน แต่จะใช้วิธีตีเกลียวสายเป็นคู่ๆ 4 คู่ ป้องกันสัญญาณรบกวน อีกแบบก็คือการใช้วิธีส่งสัญญาณด้วยคลื่นวิทยุย่านความถี่สูงบางแบบก็ใช้อินฟราเรด จุดเด่นที่เห็นได้ชัดคือเมื่อไม่ต้องเดินสายทำให้สามารถติดตั้งได้ง่าย ย้ายก็สะดวก แต่ข้อด้อยก็คือปัญหาจากการถูกรบกวน และสัญญาณถูกบัง แถมความเร็วในการส่งข้อมูลยังด้อยกว่าระบบแลนแบบใช้สายอยู่ ราคาก็สูงกว่า และที่กำลังมาแรงในขณะนี้คือเทคโนโลยีแบบ Ethernet over VDSL น่าสนใจกันขึ้นมาบ้างแล้วไหมครับ ถ้าสนใจเราก็ไปลุยกันต่อเลยครับ ในการเชื่อมต่อระบบเครือข่ายที่ใช้ๆกันก็มีอยู่ 2 แบบ คือ แบบระยะใกล้ และแบบระยะไกล เอาเป็นว่าเรามาเริ่มต้นการเลือกใช้อุปกรณ์ระบบเครือข่ายแบบระยะใกล้

4.7 รูปร่างเครือข่าย

โทโพโลยี หมายถึง รูปแบบการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ เข้าด้วยกัน ให้เป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ซึ่งในการกล่าวถึงโทโพโลยีจะกล่าวถึงใน 2 ลักษณะ คือ โทโพโลยีทางตรรกะ (logical topology) และโทโพโลยีทางกายภาพ (Physical Topology)
โทโพโลยีทางตรรกะ แสดงถึงการเชื่อมโยงระหว่างอุปกรณ์ต่างๆของเครือข่ายเป็นแผนภาพ ส่วนโทโพโลยีทางกายภาพ หมายถึงการเชื่อมโยงทางกายภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งเป็นการเชื่อมโยงทางวงจรอิเล็กทรอนิกส์ โทโพโลยีทั่วไปในเครือข่ายคอมพิวเตอร์มักจะหมายถึงโทโพโลยีทางตรรกะ ซึ่งมีรูปแบบการเชื่อมโยงหลายรูปแบบรูปแบบที่สำคัญมีดังนี้
การเชื่อมโยงแบบสมบูรณ์ (Complete Interconnect) การเชื่อมโยงแบบสมบูรณ์ เป็นการเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่ายเข้าด้วยกันแบบจุดต่อจุด ดังแสดงในรูปภาพการเชื่อมโยงแบบนี้ทำให้มีความเร็วในการสื่อสารข้อมูลสูงโปรแกรมที่ใช้ในการควบคุม การสื่อสารก็เป็นแบบพื้นฐานไม่ซับซ้อนมากนัก และไม่จำเป็นต้องมีหน่วยประมวลผลกลาง การสื่อสารในการเลือกเส้นทางสื่อสารเนื่องจากเป็นการเชื่อมโยงโดยตรงถึงเครื่องคอมพิวเตอร์ ทุกเครื่อง การเชื่อมโยงแบบนี้มีความเชื่อมั่นในการสื่อสารสูง และหากได้เพิ่มหน่วยประมวลผลการสื่อสารเข้าไปในระบบอีก จะทำให้การสื่อสารเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ (TOPOLOGY)

การนำเครื่องคอมพิวเตอร์มาเชื่อมต่อกันเพื่อประโยชน์ของการสื่อสารนั้น สามารถกระทำได้หลายรูปแบบ ซึ่งแต่ละแบบก็มีจุดเด่นที่แตกต่างกันไป โดยทึ่วไปแล้วโครงสร้างของเครือข่ายคอมพิวเตอร์สามารถจำแนกตามลักษณะของการเชื่อมต่อดังต่อไปนี้

1. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบบัส (bus topology)
2. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบวงแหวน (ring topology)
3. โครงสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบดาว (star topology)

 

บทที่5 อินเทอร์เน็ต

บทที่ 5 อินเทอร์เน็ต

บทที่ 5
       อินเทอร์เน็ต     
5.1 อินเทอร์เน็ต
5.1.1 ความหมายของอินเตอร์เน็ต อินเทอร์เน็ต (Internet) เป็นเครือข่ายขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อเครือข่ายคอมพิวเตอร์ขององค์กรธุรกิจ หน่อยงานของรัฐบาล สถานศึกษา ตลอดจนเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเข้าด้วยกัน
ในปัจจุบันมีคนจากทั่วโลกนับพันล้านคนที่เข้าถึงบริการอินเทอร์เน็ต เช่น เวิลด์ไวด์เว็บ อีเมล (e-mail) พาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ (e-commerce) ห้องคุย (chat room) การส่งสารทันที (instant messaging) และวอยซ์โอเวอร์ไอพีหรือวีโอไอพี (Voice over IP: VoIP)
5.1.2 โครงสร้างพื้นฐานของอินเทอร์เน็ต ประกอบด้วยเครือข่ายระดับท้องถิ่น ระดับภูมิภาค ระดับชาติ และระดับนานาชาติที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกัน
5.1.3 การเข้าถึงอินเทอร์เน็ต ผู้ใช้ที่เป็นคนทำงาน นักเรียน หรือนักศึกษา มักจะเข้าถึงอินเทอร์เน็ตผ่านเครือข่ายของหน่วยงาน โรงเรียนหรือมหาวิทยาลัย ซึ่งเชื่อมต่อเข้ากับอินเทอร์เน็ตความเร็วสูง
- ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ต หรือไอเอสพี (Internet Service Provider: IPS) ให้บริการเชท่อมต่อเข้าสู่อินเทอร์เน็ตสำหรับผู้ใช้ โดยอาจคิดค่าบริการเป็นรายเดือน
5.1.4 การติดต่อสื่อสารบนอินเทอร์เน็ต คอมพิวเตอร์ที่ติดต่อสื่อสารระหว่างกันบนอินเทอร์เน็ต มีคุณลักษณะที่แตกต่างกัน การที่อินเทอร์เน็ตสามารถเชื่อมโยงคอมพิวเตอร์ที่มีความแตกต่างกันให้สามารถทำงานร่วมกันได้ เนื่องจากใช้โพรโทคอลเดียวกันในการสื่อสารเรียกว่า ทีซีพี/ไอพี (Transmission Control Protocol: TCP/IP)
เลขที่อยู่ไอพี
            เครื่องคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมกันอยู่บนอินเทอร์เน็ต จะมีหมายเลขอ้างอิงในการติดต่อสื่อสาร เรียกว่า เลขที่อยู่ไอพีแอดเดรส (IP address)
ระบบชื่อโดนเมน
            เนื่องจากเลขที่อยู่ของไอพีอยู่ในรูปของชุดตัวเลขซึ่งยากต่อการจดจำและอ้างอิงระหว่างการใช้งานดังนั้นจึงกำหนดให้มีระบบชื่อโดเมน (domain Name System: DNS)
            ส่วนประกอบสุดท้ายในชื่อโดเมนเรียกว่า ชื่อโดเมนระดับบนสุด (top-level domain name) ใช้สำหรับแยกกลุ่มของชื่อโดเมน ในกรณีที่ชื่อโดเมนระดับบนสุดเป็นชื่อโดเมนสากล
5.2 เวิลด์ไวด์เว็บ
            เวิลด์ไวด์เว็บ (World Wide Web) หรือเรียกสั้นๆว่าเว็บ เป็นการให้บริการข้อมูลแบบไฮเปอร์เท็กซ์ (hypertext) ที่ประกอบไปด้วยเอกสารจำนวนมากที่มีการเชื่อมโยงกัน สำหรับคำที่เกี่ยวข้องกับเวิลด์ไวด์เว็บที่ควรทราบ เช่น
-                   เว็บเพจ (Web page)
-                   เว็บไซด์ (Web site)
-                   เว็บเซิร์ฟเวอร์ (Web server)
5.2.1 การเรียกดูเว็บ เว็บเบราว์เซอร์ (Web browser)
            เป็นโปรแกรมสำหรับแสดงเว็บเพจ และสามารถเชิ่มโยงไปยังส่วนอื่นในเว็บเพจเดียวกันหรือเว็บเพจอื่นผ่านการเชื่อมโยงหลายมิติ หรือไฮเปอร์ลิงค์ (hyperlink) เรียกสั้นๆว่า ลิงค์ (link)
5.2.2 ที่อยู่เว็บ ในการอ้างอิงของแหล่งข้อมูลบนอินเทอร์เน็ตที่ผู้ใช้ขอร้อง เช่น เว็บเพจ สามารถทำได้โดยการระบุยูอาร์แอล (Uniform Resource Locator: URL)
ซึ่งมีรูปแบบดังนี้
- โพรโทคอล
- ชื่อโดเมน
- เส้นทางเข้าถึงไฟล์
- ชื่อข้อมูล
            5.2.3 การค้นหาผ่านเว็บ
            โปรแกรมค้นหา หรือเสิร์ชเอนจิน (search engines) ใช้สำหรับค้นหาเว็บเพจที่ต้องการโดยระบุคำหลักหรือคำสำคัญ (keyword)
            เว็บเพจที่มีความเกี่ยวข้องกับคำหลักมากที่สุดจะอยู่ในอันดับบนสุด ตัวอย่างโปรแกรมค้นหา เช่น Ask, AltaVista, Bing, Excite, Google และ Yahoo
            ตัวดำเนินการในการค้นหา เพื่อให้การค้นหาด้วยโปรแกรมค้นหาเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ ผู้ใช้สามารถใช้ตัวดำเนินการในการค้นหา (search engine operators)
            5.2.4 เว็บ 1.0 และเว็บ 2.0
            เว็บ 1.0 (Web 1.0) เป็นเว็บในยุคแรกเริ่มที่มีลักษณะให้ข้อมูลแบบทางเดียว ผู้ใช้ทั่วไปเข้าถึงเว็บเพจในฐานะผู้บริโภคข้อมูลสารสนเทศตามที่ผู้สร้างได้ให้รายละเอียดไว้เพียงอย่างเดียวไม่ค่อยมีการปรับปรุงข้อมูลให้ทันสมัย และมีรูปแบบใช้งานไม่หลากหลาย
            ต่อมามรการพัฒนาเทคโนโลยีที่สนับสนุนในการใช้อินเทอร์เน็ต ทำให้ผู้ใช้ทั่วไปสามารถเป็นส่วนหนึ่งของผู้ให้ข้อมูลในรูปแบบต่างๆที่ปรากฏบนเว็บเพจ เช่น การโพสต์ข้อความ รูปภาพวีดิทัศน์ ความคิดเห็น การจัดลำดับ ด้วยความแตกต่างที่พบได้เหล่านี้ จึงได้มีการเรียกเว็บประเภทนี้ว่าเว็บ 2.0 (Web 2.0)
            ลักษณะเด่นที่พบในเว็บ 2.0 ที่แตกต่างจากในเว็บ 1.0 เช่น มีการสร้างเครือข่ายทางสังคมผ่านเว็บไซด์ มีการพัฒนาความร่วมมือแบบออนไลน์ มีหารแบ่งบันข้อมูลและแลกเปลี่ยนความคิดเห็นเห็นระหว่างผู้ใช้ผ่านอินเทอร์เน็ต
5.3 บริการอินเทอร์เน็ต
            เทคโนโลยีหรือบริการต่างๆบนอินเทอร์เน็ต
            5.3.1 ไปรษณีย์อิเล็กทรอนิกส์ หรืออีเมล (e-mail)  เปรียบเสหมือนกับเป็นที่อยู่ที่ใช้รับและส่งจดหมาย
มารยาทของการสื่อสารผ่านอีเมล์
1. ใช้หัวเรื่องที่สรุปสาระสำคัญของเนื้อหาในอีเมล
2. เขียนเนื้อหาให้มีสาระในการสื่อสารที่ชัดเจน
3. เขียนข้อความให้กระชับ ไม่เยิ่นเย้อ เหมาะสมกับกาลเทศะ และลงชื่อผู้เขียนทุกครั้ง
4. ใช้ bcc ในการระบุผู้รับ เมื่อส่งข้อความถึงผู้รับจำนวนมาก เพื่อปกป้องความเป็นส่วนตัวของผู้รับที่ระบุใน bcc
5. อย่าใช้อักษรภาษอังกฤษตัวพิมพ์ใหญ่ ซึ่งแสดงถึงการตะโกน หรือการข่มขู่ผู้อ่าน
6. จัดระเบียบข้อความเป็นย่อหน้าเพื่อสะดวกต่อการอ่าน
7. ใช้ภาษาที่เหมาะสมและตัวสะกดที่ถูกต้อง
8. ใช้การตอบกลับ (reply) แทนการเขียน (compose) ข้อความใหม่ เพื่อให้สามารถติดตามเรื่องราวของอีเมลที่เกี่ยวข้องกันได้สะดวก
9. ใช้การตอบกลับไปยังทุกคน (reply all) เมื่อจำเป็น เพื่อไม่ให้เป็นการรบกวนผู้อื่นที่ไม่เกี่ยวข้องในการตอบอีเมลนั้น
10. ใช้อักษรตัวย่อ หรือสัญรูปอารมณ์ที่ไม่ฟุ่มเฟือยจนเกินไป และคาดหวังว่าผู้รับสามารถเข้าใจได้
5.3.2 การสื่อสารในเวลาจริง (real-time communication) ตัวอย่างการสื่อสารในเวลาจริง เช่น การแชท ห้องคุย และวอยซ์โอเวอร์ไอพี
แชท (chat) เป็นการสนทนาผ่านอินเทอร์เน็ต ทั้งระหว่าง 2 บุคคล หรือระหว่างกลุ่มบุคคล
ห้องคุย (chat room) เป็นการสนทนาที่ผู้ใช้สามารถเลือกประเภทของหัวข้อที่สนใจซึ่งแบ่งเป็นหัวข้อต่างๆ
วอยซ์โอเวอร์ไอพี หรือวีโอไอพี (Voice over IP: VoIP) เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า อินเทอร์เน็ตเทเลโฟนี (Internet telephony)
5.3.3 เว็บไซต์เครือข่ายทางสังคม (social networking Web Sites) ตัวอย่างเว็บไซด์หรือเครือข่ายทางสังคม เช่น facebook, myspace, Linkedin, และ GotoKnow
5.3.4 บล็อก (Blog) ตัวอย่างของบล็อก เช่น Blogger, GoogleBlog และBLOGGANG
5.3.5 ไมโครบล็อก (microblog) ตัวอย่างไมโครบล็อค เช่น twitter, yammer, Jaiku,และ tumble
5.3.6 วิกิ (wiki) ตัวอย่างวิกิ เช่น Wikipedia, WIKIBOOKS
5.3.7 อาร์เอสเอส (Really Simple Syndication: RSS) เป็นเทคโนโลยีใช้สำหรับเผยแพร่ข้อมูลที่ถูกปรับปรุงให้ทันสมัยอยู่เป็นประจำได้แบบอัตโนมัติ
5.3.8 พาณิชย์อิเล็กทรอนิกส์ (electronic commerce หรือ e-commerce) ตัวอย่าง เช่น การซื้อสินค้าบนอินเทอร์เน็ต
5.4 โปรแกรมที่ไม้พึงประสงค์
                ขณะใช้งานบนอินเทอร์เน็ต มักมีโปรแกรมไม่พุงประสงค์แฝงมากับข้อมูลที่อยู่บนเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โปรแกรมลักษณะนี้เรียกว่า มัลแวร์ (malware) เป็นโปรแกรมที่ถูกสร้างขึ้นมาเพื่อทำลาย หรือรบกวนระบบคอมพิวเตอร์ โดยแบ่งออกได้หลายชนิด เช่น
-                   ไวรัส (virus)
-                   เวิร์ม (worm) หรือหน้าจอคอมพิวเตอร์
-                   ม้าโทรจัน (Trojan horse)
-                   สปายแวร์ (spyware)
-                   แอดแวร์ (adware)
-                   สแปม (spam)
5.5 ผลกระทบจากการใช้อินเทอร์เน็ต
            บริการอินเทอร์เน็ตมีการพัฒนาให้มีรูปแบบการใช้งานที่หลากหลาย ผู้ใช้สามารถเข้าถึงอินเทอร์เน็ตได้อย่างสะดวกและรวดเร็ว สามารถเป็นเครื่องมือในการแสวงหาความรู้ด้วยตนเอง ทั้งเพื่อการศึกษา การทำงาน ความบันเทิง หรือเพื่อตอบสนองความสนใจอื่นๆ
            เนื่องจากสมาชิกของโลกไซเบอร์สามารถสร้างตัวตนใหม่อาจมรบุคลิก รูปร่าง นิสัย รูปลักษณ์ หรือแม้แต่อายุที่อาจแตกต่างไปจากตัวตนที่แท้จริง จึงอาจใช้อินเทอร์เน็ตในทางที่ผิด ทำให้เกิดปัญหาในด้านต่างๆ เช่น
1.ปัญหาสุขภาพและความสัมพันธ์ทางสังคม
2.ปัญหาอาชญากรรมทางอิเล็กทรอนิกส์ มีผู้ใช้อินเทอร์เน็ตเป็นช่องทางในการก่ออาชญากรรมหลายรูปแบบ เช่น
            - เจาะระบบรักษาความปลอดภัย
            - ขโมยข้อมูลส่วนบุคคล
            - เผยแพร่ภาพอนาจาร
3.ปัญหาการล่อลวงทางสังคม
                                                      บัญญัติ 10 ประการในการใช้งานคอมพิวเตอร์
1.            ต้องไม่ใช้คอมพิวเตอร์ทำร้าย หรือ ละเมิดผู้อื่น
2.            ต้องไม่รบกวนการทำงานของผู้อื่น
3.            ต้องไม่สอดแนม แก้ไข หรือ เปิดดูแฟ้มข้อมูลของผู้อื่น
4.            ต้องไม่ใช้คอมพิวเตอร์เพื่อการโจรกรรมข้อมูลข่าวสาร
5.            ต้องไม่ใช้คอมพิวเตอร์สร้างหลักฐานที่เป็นเท็จ
6.            ต้องไม่คัดลอกโปรแกรมของผู้อื่นที่มีลิขสิทธิ์
7.            ต้องไม่ละเมิดการใช้ทรัพยากรคอมพิวเตอร์ โดยที่ตนเองไม่มีสิทธิ์
8.            ต้องไม่นำเอาผลงานของผู้อื่นมาเป็นของตน
9.            ต้องคำนึงถึงสิ่งที่จะเกิดขึ้นกับสังคม ที่เกิดจากการกระทำของท่าน
10.    ต้องใช้คอมพิวเตอร์โดยเคารพกฎระเบียบ กติกา และมีมารยาท

 

บทที่ 6 หลักการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์

บทที่ 6 หลักการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์

บทที่ 6 ( 6.1 หลักการแก้ปัญหา )

ในชีวิตประจำวันทุกคนต้องเคยพบกับปัญหาต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นปัญหาด้านการเรียน การงานการเงิน หรือแม้แต่ในการเล่นเกม จนอาจกล่าวได้ว่าการแก้ปัญหาเป็นกิจกรรมพื้นฐานอย่างหนึ่งของมนุษย์ เมื่อพบกับปัญหาแต่ละคนมีวิธีที่จะจัดการหรือแก้ปัญหาเหล่านั้นแตกต่างกันไป ซึ่งแตละวิธีการอาจเหมือนหรือแตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู้กับความรู้ ความสามารถ และประสบการณ์ของแต่ละบุคคลอย่างไรก็ตาม เมื่อได้มีการนำวิธีการแก้ปัญหาต่างๆ มาวิเคราะห์ จะพบว่าวิธีการเหล่านี้สามารถสรุปเป็นทฤษฎีซึ่งมีรูปแบบที่แน่นอนได้ และปัญหาบางลักษณะอาจต้องอาศัยความรู้ในระดับสูงเพื่อแก็ไขได้อย่างสมบูรณ์แบบ ในบทนี้ผู้เรียนจะได้ศ฿กษาเกี่ยวกับหลักและวิธีการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ และการนำภาษาโปรแกรมคอมพิวเตอร์และเครื่องมือต่างๆ มาช่วยในการแก้ปัญหา

โดยทั่งไปการแก้ปัญหาหนึ่งอาจทำได้หลายวิธี ตัวอย่างเช่น ปัญหาจากการเล่นเกมทายใจก็สามารถแก้ได้หลายวิธีเช่นกัน เพียงแต่ว่าแต่ละวิธีที่แตกต่างกันจะทำให้ผู้เล่นเกมแก้ปัญหาได้ช้าเร็วไม่เท่ากัน

ตัวอย่างเกมทายใจ

เกมทายใจคือเกมที่จะให้ผู้เล่นทายตัวเลข 3 ตัวโดยต้องทายถูกตัวเลขและตำแหน่งซึ่งต้องใช้ผุ้เล่น 2 คน ผู้เล่นคนที่หน฿่งกำหนดตัวเลข 3 ตัวที่ไม่ซ้ำกันโดยเลือกจาตัวเลข 1-9 และผู้เล่นคนที่หนึ่งต้องแจ้งผลการทายว่าตัวเลขที่ทายมานั้นถูกต้องกี่ตัว และถูกต้องกี่ตำแหน่ง ตัวอย่างเช่น ถ้าตัวเลขที่กำหนดไว้เป็น 8 1 5 และผู้เล่นคนที่สองทายว่า 1 2 3 ผู้เล่นคนที่หนึ่งต้องแจ้งว่าตัวเลขที่ทายนั้นถูกเพียงตัวเดียวและไมามีตัวใดถูกตำแหน่ง

ตัวอย่างการเล่นเกมทายใจ

จะเห็นได้ว่าในครั้งแรกๆ ของการทาย ผู้ทายจะใช้วิธีลองผิดลองถูกโดยการสุ่มตัวเลข 1-9 สำหรับเลขทั้ง 3 ตัว ดยไม่ให้มีตัวเลขซ้ำกัน ซึ้งเมื่อผู้กำหนดให้รายละเอียดเกี่ยวกับจำนวนตัวเลขและจำนวนตำแหน่งที่ถูกต้องแล้ว ผู้ทายก็สามารถแยกตัวเลขที่ไม่ถูกต้องทั้งค่าของตัวเลขและตำแหน่ง ออกจากการทายคำตอบของปัญหาในครั้งถัดๆไป การใช้เหตุผลเพื่อแยกตัวเลขที่ไม่ต้องการใรการทายแต่ละครั้งนี้ จะช่วยให้ผู้ทายสามารถค้นพบคำตอบของปัญหาได้ในที่สุด

การแก้ปัญหาโดยใช้รูปแบบของการใช้เหตุผลประกอบกับการแยกคำตอบที่ไม่ต้องการ จะขึ้นอยู่กับเงื่อนไขของปัญหา ในบางปัญหาวิธีการนี้อาจไม่สามารถหาคำตอบสุดท้ายได้ แต่อาจช่วยจำกัดจำนวนคำตอบที่เป็นไปได้ให้น้อยลง นอกจากวิธีการแก้ปัญหาที่ยกตัวอย่างมาซึ่งได้แก่ การลองผิดลองถูก การใช้เหตุผลและการใช้วิธีแยกคำตอบที่ไม่ต้องการ ยังมีวิธีการแก้ปัญหาอีกมากมายที่สามารถเลือกใช้ให้เหมาะสมกับตัวปัญหาและประสบการณ์ของผู้แก้ปัญหาเอง อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาในภาพรวมจะพบว่า วิธีการเหล่านี้ล้วนมีขั้นตอนหลักที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งประกอบด้วย 4 ขั้นตอน

ขั้นตอนการแก้ปัญหา

1.การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหา

ขั้นตอนแรกของการแก้ปัญหาใดๆ ก็ตาม จะต้องเริ่มต้นด้วยการทำความเข้าใจกับปัญหาให้ถ่องแท้ เพื่อวิเคราะห์เงื่อนไขของปัญหาให้ชัดเจน รวมไปถึงข้อมุลที่จำเป็นในการแก้ปัญหาและรูปแบบหรือลักษณะของผลลัพะหรือคำตอบที่ต้องการโดยเหล่านี้จะเป็นประโยชน์ในการเลือกวิธีการแก้ปัญหาต่อไปกล่าวดดยสรุป การวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหามีองค์ประกอบดังนี้
1.1 การระบุข้อมูลออก
1.2 การระบุข้อมูลเข้า
1.3 ราบละเอียดของปัญหา

1.1 การระบุข้อมูลออก
ข้อมูลออกหรือคำตอบ คือสิ่งที่โจทย์ต้องการในการแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์จำเป็นต้องระบุให้ชัดเจนว่าสิ่งที่ต้องการให้เป้นผลลัพธ์ของปัญหาคืออะไร และต้องการให้แสดงออกในรูปแบบใด เช่น การประมวลผลข้อมูลการเบิกถอนเงินจากเครื่องเอทีเอ็ม ต้อมีการแสดงข้อมูลออกเป็นจำนวนเงินที่ถอนไป และจำนวนเงินคงเหลือในบัญชี อีกทั้งยังต้องออกแบบการจัดวางข้อมูลเหล่านี้เพื่อพิมพ์ลงในใบบันทึกรายการด้วย

ตัวอย่างข้อมูลออก

1.2 การระบุข้อมูลเข้า

   ข้อมูลเข้าคือ ข้อมูลเริ่มต้นหรือเงื่อนไขที่โจทย์กำหนดมาให้ตั้งแต่แรก ในการแก้ปัญหา ผู้แก้ปัญหาจะต้องใช้ข้อมูลเหล่านี้ในการประมวลผู้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น การเบิกถอนเงินด้วยบัตรเอทีเอ็มข้างต้น ผู้ถอนเงินต้องมีข้อมูลระบุตัวตนว่าเป็นเจ้าของบัญชีตัวจริง ได้แก่ บัตรเอทีเอ็ม และรหัสประจะตัว 4 หลักและยังต้องระบุข้อมูลให้ครบถ้วนว่าต้องการเบิกถอนจากบัญชีใดเป็นจำนวนเงินเท่าใด เป็นต้น

ตัวอย่างข้อมูลเข้า

1.3 รายละเอียดของปัญหา

รายละเอียดของปัญหา คือ การพิจารณาความต้องการของปัญหา ให้แสดงการวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของการหาค่าเฉลี่ยนของจำนวนเต็ม 5 จำนวนองค์ประกอบของขั้นตอนการวิเคราะห์และกำหนดรายละเอียดของปัญหาสามารถแสดงได้ดังนี้

2. การเลือกเครื่องมือและวิธีออกแบบขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหา

เมื่อได้รายละเอียดเบื้องหลังของปัญหา รามทั้งวิธีการประมวลผลแล้ว ขั้นตอนต่อไปเป็นการตัดสินใจว่าจะใช้เครื่องมือใดในการแก้ปัญหา ถ้าหากเป็นปัญหาทั่งไปในชีวิตประจะวันหรือปัญหาทางคณิตศาสตร์ง่ายๆ   อาจไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการแก้ปัญหา แต่ใช้เพียงการคำนวนด้วยกระดาษทด หรือเครื่องคิดเลขก็สามารหาคำตอบได้แล้ว

ตัวอย่างเครื่องมือในการแก้ปัญหา

สำหรับปัญหาทีมีขั้นตอนในการแก้ปัญหาอย่างซับซ้อน หรือต้องมีการแก้ปัญหาในลักษณะเดิซ้ำอีกหลายครั้ง จำเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์เป็นอุปกรณ์ในการแก้ปัญหา โดยเขียนโปรแกรมเพื่อรับข้อมูลเข้าไปประมวลผล และยังต้องเลือกว่าจะใช้ดปรแกรมคอมพิวเตอร์ภาษาใด ซึ้งขึ้นอยู่กับความคุ้นเคยในการใช้งานของผู้เขียนโปรแกรม และลักษณะเฉพาะของแต่ละภาษาที่เหมาะสมกับปัญหานั้นๆ

ในการแก้ปัญหาดดยใช้คอมพิวเตอร์นั้น การออกแบบวิธีแก้ปัญหาอย่างเป็นขั้นตอนและง่ายต่อการทำความเข้าใจสำคัญมาก เพราะจะทำให้สามารถเขียนโปรแกรมจากขั้นตอนที่ได้ออกแบบไว้อย่างง่ายดาย เครื่องมือที่ใช้เพื่อการออกแบบขั้นตอนวิธี เช่น รหัสลำลอง (pseudocode) ซึ่งเป็นการจำลองขั้นตอนวิธีแก้ปัญหา โดยการอธิบายด้วยคำพูดที่เข้าใจได้ง่ายเป็นขั้นๆหรือผังงาน (flowchart) ซึ่งเป็นการใช้สัญลักษณ์ในการแสดงรายละเอียดและลำดับของแต่ละขั้นตอนที่ใช้แก้ปัญหา ข้อดีอีกประการหนึ่งของการใช้เครื่องมือเหล่านี้ช่วยในการออกแบบวิแก้ปัญหาคือ จะทำให้สามารถตรวจสอบความถูกต้อง หาจุดผิดพลาด และแก้ไขขั้นตอนในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนได้รวดเร็ว นักเขียนโปรแกรมจึงควรฝึกฝนการใช้งานเครื่องมือเหล่านี้ให้เชี่ยวชาญ

ตัวอย่างผังงาน

ตัวอย่างรหัสลำลอง

3. การดำเนินการแก้ปัญหา

การดำเนินการแก้ปัญหา เป็นขั้นตอนการใช้โปรแกรมประยุกต์หรือเขียนโปรแกรมขึ้นเองโดยใช้ภาษาคอมพิวเตอร์ ซึ่งต้องอาศัยความเชี่ยวชาญเฉพาะในการใช้โปรแกรมหรือภาคอมพิวเตอร์นั้นๆ ข้นตอนนี้จะเสร็จได้เร็วหรืช้าขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความชัดเจนและถูกต้องของวิธีแก้ปัญหาที่ได้ออกแบบไว้ และสามารถในการเขียนหรือใช้งานโปรแกรมหรือภาษาคอมพิวเตอร์ที่เลือ ในขั้นตอนนี้ผู้พัฒนาควรคำนึงถึงความยืดหยุ่นของดปรแกรมที่ได้ออกแบบขึ้นด้วย เพื่อให้สามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต เช่น การเปลี่ยนแปลงข้อมูลเข้า การเปลี่ยนรูปแบบของข้อมูลออกหรือวิธีการประมวลผลที่เปลี่ยนไป นอกจากนี้โปรแกรมควรต้องรองรับการขยายตัวในอนาคตได้อีกด้วย

การดำเนินการแก้ปัญหาโดยการเขียนโปรแกรม

4. การตรวจสอบและปรับปรุงวิธีการ

ในขั้นตอนเป็นการตรวจสอบเพื่อให้แน่นใจว่าวิธีการแก้ปัญหารวมโปรแกรมที่พัฒนาขึ้นให้ผลลัพธ์ถูกต้อง โดยต้องตรวจสอบว่าขั้นตอนวิธีที่สร้างขึ้นสอดคล้องกับรายละเอียดของปัญหาวึ่งได้แก่ข้อมูลเข้า และข้อมูลออกที่ได้ระบุไว้ อีกทั้งยังสามารถรองรับข้อมูลเข้าอื่นๆ ที่มีลักษณะเดียวกันได้หลังจากที่ดปรอกรมทำงานได้ผลตามที่ต้องการแล้วอาจต้องมีการปรับปรุงให้วิธีการในการแก้ปัญหามีประสิทธิภาพที่สุด โดยยังคงความถูกต้องของผลลัพธ์เช่นเดิม ในขั้นตอนการปรับปรุงนี้ ควรจะมีทั้งการปรับปรุงขั้นตอนการทำงานของวิธีแก้ปัญหาให้ดีขึ้น และปรับโปรแกรมที่เขียนขึ้นให้มีเทคนิคการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพขึ้น

บทที่ 6 ( 6.2 เครื่องมือที่ใช้ในการออกแบบและขั้นตอนวิธีในการแก้ปัญหา )

การออกแบบวิธีในการแก้ปัญหาเป็นกระบวนการที่ต้องอาศัยประสบการณ์ ความรู้ความเข้าใจในปัญหา และความคิดอย่างมรเหตุผลและเป็นขั้นตอนแล้ว ยังต้องอาศัยเครื่องมือที่จะช่วยถ่ายทอดความคิดออกมาเป็นลายลักษณ์อักษร หรือเป็นแผนภาพซึ้งจะช่วยให้สามารถแก้ปัญหาได้ดีโดยเพาะปัญหาที่ยุ่งยากซับซ้อนอีกทั้งยังเป็นแนวทางให้ผู้ที่เกี่ยวข้องหรือผู้ดำเนินการปรับปรุงในอนาคตเข้าในวิธีแก้ปัญหาที่เราพัฒนาขึ้นได้ง่าย เครื่องมือที่ใช้ในการอกแบบวิธีแก้ปัญหามี 2 ลักษณะคือ

6.2.1 รหัสลำลอง

รหัสลำลองเป็นการใช้คำบรรยายเพื่ออธิบายขั้นตองวิธีในการแก็ปัญหา การเขียนรหังลำลองไม่มีรูปแบบที่แน่นอน ขึ้นอยู่กับประสบการณ์และความถนัดของผู้เขียน ซึ่งอาจจะเขียนอย่างละเอียดหรือย่อ และในบางครั้งที่อาจอธิบายในลักษณะคล้ายคำพูด หรืออาจจะเขียนในรูปแบบคล้ายภาโปรแกรมก็ได้เช่นกัน การใช้รหัสลำลองในการออกแบบวิธีแก้ปัญหามีข้อดีคือ เขียนง่ายผู้เขียนคำนึงถึงเพียงแต่วิธีแก้ปัญหา โดยไม่ต้องกังวลว่าจะเขียนผิดรูปแบบหรือไม่และถ้าผู้เขียนมีความชำนาญแล้ว การเขียนรหัสลำลองในรูปแบบคล้ายกับภาษาโปรแกรมจะทำให้สามารดัดแปลงไปเป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ได้โดยง่าย แสดงถึงการใช้รหังลำลองในการถ่ายทอดความคิดเพื่อแก้ปัญหาทั่งไป และปัญหาทางคณิตศาสตร์

6.2.2 ผังงาน

ผังงานเป็นการอธิบายขั้นตอนวิธีการแก้ปัญหาโดยใช้รูปสัญลักษณ์มาเรียงต่อกันสัญลักษณ์แต่ละแบบจะมีถึงความหมายถึงกระบวนการที่แตกต่างกัน โดยจะมีคำอธิบายสั้นๆเพิ่มเติมในสัญลักษณ์ ความหมายของสัญลักษณ์ต่างๆ ที่ใช้ในผังงานที่ถูกกำหนดโดยสถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกา (The American National Standard Institute : ANSI)เพื่อให้สามารถสื่อความหมายได้ตรงกัน ซึ่งมีรายละเอียดของสัญลักษณ์และความหมายที่ควรทราบ

สัญลักษณ์และความหมายของผังงาน

ในการเขียนผังงานมีหลักการ คือ ให้เลือกสัยลักษณ์แทนกนะบวนการที่ถูกต้อง และเขียนข้อความสั้นๆ แทนสิ่งที่ต้องกระทำลงในรูปสัญลักษณ์ แล้วนำมาเรียงต่อกัน เชื่อมแต่ละสัญลักษณ์ด้วยลูกศร โดยทั่วไปแล้ว จะเรียงลำดับของสัญลักษณ์ไว้จากบนลงล่าง ตามลำดับชองการทำงาน หรือ อาจจะใช้หัวลูกศรระบุลำดับก่อนหลังของการทำงานก็ได้

การเชื่อมต่อสัญลักษณ์ต่างๆ ของผังงาน อาจทำให้มีการตัดกันของเส้นลุกศรจนอาจเกิดความสับสนได้ ผู้เขียนจึงควรเลือกใช้สัญลักษณ์จุดเชื่อมต่อในหน้าเดีวกัน โดยระบุตัวอักษรเดียวกันเพื่อหมายถึงการเชื่อมสองจุดของผังงานเข้าด้วยกัน แต่ถ้าผังงานใหญ่เกินหน้ากระดาษ ให้เลือกใช้สัญลักษณ์จุดเชื่อมต่อหน้ากระดาษ เพื่อเชื่อมระหว่างสองจุดของผังงานที่ข้ามไปอยู่คนละหน้ากัน

บทที่ 6 ( 6.3 โครงสร้างการโปรแกรม )

ก่อนการเขียนโปรแกรม ผู้พัฒนาโปรแกรมจะต้องเลือกภาษาคอมพิวเตร์ ที่จะนำมาใช้ช่วยงานโดยพิจารณาจากปัจจัยต่างๆ ในการทำงาน เช่น ลักษณะของปัญหา ความถนัดของนักเขียนดโปรแกรม สภาพแวดล้อมในการทำงานของระบบคอมพิวเตอร์ เป็นต้น เนื่องจากในปัจจุบันมีภาษาคอมพิวเตอร์ให้เลือกได้หลายภาษา เช่น ภาษาปาสคาล ภาษาซี ภาษาจาวา และภาษาเดลฟาย ภึงแม้แต่ละภาษาจะมีรูปแบบและหลักการในการสร้างงานที่แตกต่างกันแต่ทุกภาษาจะต้องมีโครงสร้างควบคุมหลักทั้ง 3 แบบ ได้แก่ โดครงสร้างแบบลำดับ (sequential structure) โครงสร้างแบบทางเลือก (selection structure) และโครงสร้างแบบวนซ้ำ(repetition structure)

6.3.1 โครงสร้างแบบลำดับ ( sequential structure )

โปรแกรมที่ทำงานเป็นขั้นตอนเพื่อแก้ปัญหาจะทำงานตามคำสั่งที่เขียนไว้ตามลำดับ ตั้งแต่คำสั่งแรกไปจนถึงคำสั่งสุดท้าย โดยที่คำสั่งในที่นี้อาจเป็นคำสั่งเดี่ยวๆ หรือเป็นคำสั่งเชิงซ้อนทีมีหลายคำสั่งย่อยประกอบกันในลักษณะเป็นโครงสร้างแบบทางเลือกหรือแบบวนซ้ำก็ได้

โครงสร้างแบบเรียงลำดับเมื่อเขียนเป็นผังงาน จะมีลักษณะดังเช่นรูปที่ 6.9 และมีกระบวนการทำงานพื้ฐานอยู่ 3 ชนิด ดังแสดงในรูปที่ 6.10 ได้แก่

-การคำนวณ เป็นกระบวนการที่คอมพิเตอร์ทำการคำนวณ ประมวลผล ซึ่งจะรวมไปถึงการกำหนดค่าให้กับตัวแปร เพื่อให้สามารถนำค่าของตัวแปรนั้นมาใช้ในภายหลังได้

- การรับข้อมูลเข้า เป็นกระบวนการรับข้อมูลจากอุปกรณ์ของหน่วยรับเข้า เช่น คีย์บอร์ด เพื่อนำค่าไปกำหนดให้กับตัวแปร และเก็บไว้ในหน่วยความจำ

- การส่งข้อมูลออก เป็นกระบวนการนำค่าของข้อมูลไปแสดงผลยังอุปกรณ์ของหน่วยส่งออก เช่น จอภาพหรือเครื่องพิมพ์ ข้อมูลที่จะส่งออกโดยทั่งไปจะเป็นค่าคงที่ หรือค่าของตัวแปร

ในการดำเนินการเพื่อแก้ปัญหาด้วยคอมพิวเตอร์ กระบวนการเหล่านี้ต้องถูกแปลงให้อยู่รูปของคำสั่งหลายคำสั่งประกอบกันเพื่อให้ทำงานตามขั้นตอนที่ได้ออกแบบไว้ เช่น กรบวนการการคำนวณในการเพิ่มค่าของตัวแปร counter ขึ้นอีกหนึ่ง จะใช้คำสั่ง ” counter < counter + 1  ” กระบวนการรับข้อมูลเข้าเพื่อเก็บไว้ในตัวแปร x จะใช้คำสั่ง  ” input x” และกระบวนการส่งข้อมูลออกไปยังจอภาพเพื่อแสดงผลของตัวแปร average จะใช้คำสั่ง “print avereage” เป็นต้น

6.3.2 โครงสร้างแบบทางเลือก (selection structure)

ปัญหาบางอย่างต้องการการตัดสินใจ เพื่อเลือกว่าจะใช้วิธีการใด โดยต้องมีการตรวจสอบว่าเงื่อนไขที่ใช้ในการตัดสินใจว่าเป็นจริงหรือเท็จ ถ้าเป็นจริงจะไปเลือกทำคำสั่งชุดหนึ่ง แต่ถ้าเป็นเท็จจะไปเลือกทำคำสั่งอีกชุดหนึ่ง ซึ่งชุดคำสั่งเหล่านี้จะประกอบด้วยโครงสร้างแบบลำดับนั่นเอง

6.3.3 โครงสร้างแบบวนซ้ำ (repetition structure)

ในการแก้ปัญหาบางอย่างอาจต้องมีการทำงานในบางคำสั่งหรือชุดของคำสั่งซ้ำกันมากกว่าหนึ่งรอบขึ้นไป โครงสร้างแบบมีการวนซ้ำนี้ต้องมีการตัดสินใจร่วมอยู่ด้วยเสมอ เพื่อเป็นเงื่อนไขที่ตัดสินใจว่าเมื่อใดจะวนซ้ำ หรือเมื่อไรจะถึงเวลาหยุดวนซ้ำโดยทั่วไปผังงานของการวนว้ำจะมีลักษณะดังรูปที่ 6.14 หรือรูปที่ 6.15 โดยมีความแตกต่างกันตือ ในรูปที่  6.14 เป็นการวนซ้ำแบบที่ต้องตรวจสอบเงื่อนไขที่จะใช้วนซ้ำก่อนที่จะทำงานในชุดคำสั่งในโครงสร้างแบบวนซ้ำ เรียกว่า การวนซ้ำแบบ while ซึ่งจะสังเกตได้ว่าถ้าเงื่อนไขไม่เป็นจริงตั้งแต่แรก คำสั่งแบบโครงสร้างในการวนซ้ำจะไม่ถูกเรียกให้ทำงานเลยแต่สำหรับ 6.15 เป็นการวนซ้ำแบบมีการตรวจสอบเงื่อนไขที่จะให้วนซ้ำหลังจากที่ได้ทำงานตามชุดคำสั่ง ในโครงสร้างแบบวนซ้ำไปรอบหนึ่งแล้วเรียกว่า การวนว้ำแบบ until สำหรับตัวอย่างของการวนซ้ำ เช่น การรับค่าตัวเลขเข้ามาหลายค่า ในโครงสร้าเพื่อคำนวนหาผลรวม ในตัวอย่างที่ 6.7 ถือเป็นการวนซ้ำแบบ until